В книге впервые систематизированы вопросы теории, методов расчета, конструктивного исполнения и практического применения указанных трансформаторов и фильтров в устройствах релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем.
Рассмотрена работа трансформаторов и фильтров напряжения при нормальном состоянии сети и в условиях замыкания на землю, а также использование трансформаторов напряжения нулевой последовательности в схемах генерирования наложенных токов.
Изложены теория и методы ограничения токов небаланса в трансформаторах и фильтрах тока различного исполнения, методы расчета их чувствительности и ограничения влияния внешних полей, специальные исполнения, кабельных и шинных трансформаторов для защиты электрических сетей и генераторов.
Для специалистов, занимающихся разработкой и эксплуатацией устройств релейной зашиты и автоматики, может быть полезна преподавателям и студентам вузов электротехнических и энергетических специальностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ФИЛЬТРЫ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Трансформаторы напряжения и их технические данные
2. Сопротивление намагничивания трансформаторов
3. Применение ТН для контроля напряжения нулевой последовательности
4. Дополнительные замечания об исполнении ФННП на ТН
5. Емкостный ФННП
ГЛАВА II. РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРИ НОРМАЛЬНОМ СОСТОЯНИИ СЕТИ
1. Схемы замещения и сопротивления трех последовательностей ТННП и ФННП
2. Электрические величины в упрощенной схеме замещения при отсутствии в сети напряжения U0 и нормальном состоянии ФННП
3. Обрыв первичной цепи одной фазы ФННП
ГЛАВА III. УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ U0
1. Условия возникновения в сети напряжений нулевой последовательности и их воздействие на ФННП
2. Работа ФННП при разомкнутой и при замкнутой цепи нулевых обмоток
3. Погрешности преобразования напряжения нулевой последовательности
4. Мощность ФННП
5. Относительные напряжения и токи небаланса ФННП
6. Определение основных параметров схемы замещения ФННП
ГЛАВА IV. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ФИЛЬТРАХ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Переходные процессы в ФННП, выполненных на электромагнитных ТН
2. Феррореpонансные процессы в сетях
3. Переходные процессы в ФННП, выполненных на конденсаторных ТН
ГЛАВА V. ФИЛЬТРЫ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СХЕМАХ ГЕНЕРИРОВАНИЯ НАЛОЖЕННЫХ ТОКОВ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ СЕТИ
1. Общие положения
2. ФННП с нулевыми обмотками, замкнутыми накоротко или через резистор
3. Обрыв цепи одной из фаз генерирующего устройства при нормальном состоянии сети
4. Обрыв цепи одной из фаз генерирующего устройства одновременно с однофазным замыканием на землю в сети
5. Сравнение условий работы ФННП при нормальном состоянии генерирующего устройства, обрыве цепи и различных режимах
сети
ГЛАВА VI. ФИЛЬТРЫ НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СХЕМАХ ГЕНЕРИРОВАНИЯ НАЛОЖЕННЫХ ТОКОВ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ЧАСТОТЕ ОТ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ СЕТИ
1. Основные принципы исполнения генерирующих устройств
2. ФННП с нулевыми обмотками, замкнутыми через вентиль и резистор
3. ФННП в схемах активных генерирующих устройств токов второй гармоники
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ФИЛЬТРЫ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ГЛАВА VII. ОСНОВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Общие условия контроля токов нулевой последовательности
2. Сетевые кабельные ТТНП
3. Генераторные кабельные и шинные ТТНП
4. Особенности изготовления магнитопроводов генераторных ТТНП с подмагничиванием
5. Трансформаторные и дистанционные ФТНП
ГЛАВА VIII. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Общие положения
2. Схемы замещения ТТНП и ФТНП, соотношения между токами нулевой последовательности рабочей частоты сети
3. Чувствительность ТТНП и ФТНП при их работе на токе 3I 0 рабочей частоты сети
4. Чувствительность дистанционного ФТНП
5. Чувствительность ТТНП и ФТНП на токах, отличающихся по частоте от рабочей частоты сети
ГЛАВА IX. ПОДМАГНИЧИВАНИЕ МАГНИТОПРОВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Общие данные
2. Подмагничивание током рабочей частоты энергосистемы
3. Расчет ТТНП с подмагничиванием
4. Оценка эффекта от подмагничивания
5. Замечания о подмагничивании магнитопроводов ТТНП токами повышенной частоты
ГЛАВА X. ТОКИ НЕБАЛАНСА ТРАНСФОРМАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Свойства ЭДС и токов небаланса от токов в первичной цепи ТТНП, не зависящие от его конструкции
2. Совместное включение нескольких ТТНП
3. ЭДС и токи небаланса сетевых ТТНП
4. ЭДС и токи небаланса от токов в первичной цепи генераторных кабельных ТТНП
5. Методы ограничения ЭДС и токов небаланса от токов первичной цепи генераторных шинных ТТНП
6. О расчетах магнитного поля ТТНП при допущении его плоскопараллельности
7. ЭДС и токи небаланса генераторных ТТНП, вызываемые подмагничиванием их магнитопроводов
8. Токи небаланса ТТНП при к. з. и переходных процессах в первичной цепи
9. Полный первичный ток небаланса генераторных ТТНП с подмагничиванием
10. Токи небаланса трехтрансформаторного ФТНП
11. Токи небаланса ФТНП при глубоком насыщении магиитопроводов ТТ
12. ЭДС и токи небаланса дистанционных ФТНП
ГЛАВА XI. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТТНП И ФТНП
1. Сетевые ТТНП
2. Генераторные кабельные трансформаторы типа ТНП
3. Генераторные шинные трансформаторы типа ТНП-Ш
4. Компенсация токов небаланса ТТНП и ФТНП
5. Защита от двойных замыканий на землю, выполняемая на трансформаторах типов ТНП, ТНП-Ш и на ФТНП
6. Возможность использования ТНП-Ш в качестве универсального трансформатора тока [45]
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Трансформаторы и фильтры напряжения нулевой последовательности (ТННП, ФННП) и тока той же последовательности (ТТНП, ФТНП) широко применяются в трехфазных электроэнергетических системах и автономных установках для контроля ненормальных режимов, возникающих при однофазных и других несимметричных замыканиях на землю. Как известно, замыкания на землю одной фазы являются наиболее распространенным на практике видом повреждения. Большинство междуфазных коротких замыканий также начинается с однофазного замыкания на землю. При всех режимах, связанных с замыканиями на землю, в электрических установках и сетях возникают напряжения и токи нулевой последовательности.
Поэтому среди различных видов релейной защиты и автоматики большое значение имеют устройства защиты от замыканий на землю, к основным элементам которых относятся трансформаторы и фильтры напряжений и токов нулевой последовательности. Такие трансформаторы и фильтры — своеобразные измерительные преобразователи первичных напряжений и токов. По принципу действия они отличаются существенными особенностями от обычных трансформаторов напряжения и тока, предназначенных для измерения фазных и междуфазных напряжений и фазных токов.