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.