3tom243

8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA 488

Przekladniki napięciowe mają przeważnie jedno lub dwa uzwojenia wtórne. W tym drugim przypadku jedno uzwojenie siuży do połączenia w gwiazdę i pomiaru napięcia fazowego, drugie zaś do łączenia w otwarty trójkąt i pomiaru napięcia składowej zerowej. Uzwojenia te mają różne przekładnie. Przekładnia transformatorów przyłączonych między dwie fazy wynosi U_pN/100, przy czym U_pN — znamionowa skuteczna wartość napięcia międzyprzewodowego strony pierwotnej, wyrażona w woltach.

Przekładnia transformatorów przyłączonych między fazę a ziemię, z uzwojeniami do pomiaru zarówno napięć fazowych, jak i składowej zerowej, wynosi (U_pN/y/3)/(m/yf3)/(100/3).

Stosując przekładniki należy zwrócić uwagę na oznaczenia początków i końców uzwojeń; początek uzwojenia pierwotnego oznacza się literą M, a koniec — literą JV, uzwojenia wtórnego zaś odpowiednio m oraz n (zgodnie z wymaganiami IEC: A—N oraz a—n).

Moc znamionowa przekladnika S_N określa wartość impedancji Z_N, na której moc ta jest wydzielana przy znamionowej wartości napięcia. Moc ta jest wyrażona wzorem

S_N =

Z_N

(8.19)

Współczynnik mocy impedancji Z_v, do której odnoszą się błędy przekladnika, wynosi 0,8 i ma charakter indukcyjny.

Współczynnik napięcia znamionowego k_f oznacza krotność napięcia znamionowego, przy której przekładnik ma określoną dokładność oraz wytrzymałość termiczną w określonym czasie. Na przykład, k_f= 1,5/30 s oznacza, że przy półtorakrotnym napięciu znamionowym i znamionowym obciążeniu, uzwojenia nie ulegną przegrzaniu w ciągu 30 s.

Klasy dokładności określone przez normę dla przekładników pomiarowych wynoszą: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3. Oznaczają one błąd napięciowy w zakresie napięcia (0,8+ 1,2)U_K przy obciążeniu mocą (0,25 +1)S,_V. Błąd napięciowy jest wyznaczony zależnością

A U = ^{Kl U}' °^p-100    (8.20)

Up

gdzie K_v — znamionowa przekładnia napięciowa.

Dla przekładników poszczególnych klas norma formułuje wymagania także w zakresie błędu kątowego, określanego jako różnica w fazie między wskazem napięcia wtórnego a pierwotnego. Błąd ten uważa się za dodatni, gdy napięcie wtórne wyprzedza pierwotne. Przekładniki do zabezpieczeń mają klasy 3P oraz 6P. Wymagania dotyczące dokładności podano w tabl. 8.5.

Tablica 8.5. Błędy przekładników napięciowych do zabezpieczeń

	Błąd napięciowy, %		Błąd kątowy, min
	0,02 U„	wa*kf)v„	0,02 V„	(0,05 +*,)!/„
3P	6	3	240	120
6P	12	6	480	240

Przekładniki napięciowe indukcyjne charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami metrologicznymi. Jednak koszt związany z wykonaniem izolacji uzwojenia wysokiego napięcia jest tak znaczny, że dla najwyższych napięć oszczędniejszym rozwiązaniem jest stosowanie pojemnościowych przekładników napięciowych. Rozwiązanie to polega na wstępnym obniżeniu napięcia przez dzielnik pojemnościowy (rys. 8.10) do poziomu tzw. napięcia pośredniego U_pl wynoszącego zazwyczaj ok. 20 kV. Aby zastępcza impedancja dzielnika nie wnosiła znacznych błędów, kompensuje się jej wpływ odpowiednio dobranym dławikiem o indukcyjności L. Schemat zastępczy takiego przekładnika, sprowadzony na stronę napięcia pośredniego, pokazuje rys. 8.10.

Dodatkową korzyścią wynikającą z zastosowania przekładników pojemnościowych jest możliwość sprzęgnięcia linii elektroenergetycznej z nadajnikiem i odbiornikiem komunikacyjnym pracującym przy wielkiej częstotliwości (w.cz.). Pojemności dzielnika (rys. 8.10) przy sygnale w.cz. stanowią niewielką reaktancję w przeciwieństwie do indukcyjności L_k separującej go od ziemi. Indukcyjność ta natomiast stanowi znikomą reaktancję przy częstotliwości 50 Hz.

Przekładniki pojemnościowe pomiarowe wykonuje się w klasach 0,5; 1; 3, stawiając dodatkowe wymagania, aby błędy nie przekraczały ustalonego poziomu przy zmianach częstotliwości w zakresie 99 101 % wartości znamionowej. Przekładniki pojemnościowe do zabezpieczeń są wykonywane w klasach 3P i 6P. Wymaga się od nich, aby ich błędy nie były większe niż podane w tabl. 8.5 przy zmianach częstotliwości od 97% do 103% wartości znamionowej.

Ze schematu zastępczego (rys. 8.1 Ob) wynika, że w obwodzie tym może wystąpić ferrorezonans podharmoniczny (nieliniowa indukcyjność L_m oraz pojemność zastępcza C, + C₂). Dlatego też wszystkie przekładniki pojemnościowe są wyposażone w układy tłumiące drgania ferrorezonansowe. Normy wymagają, aby po zainicjowaniu drgań ferrorezonansowych zostały one stłumione w czasie krótszym niż 0,2 s, jeśli napięcie pierwotne nie jest większe niż 1,2U_pN oraz w czasie poniżej 2 s, jeśli napięcie to wynosi kjU_pfl.

Rys. 8.11. Przykład typowego kształtu fali napięcia wtórnego przy zwarciu na zaciskach pierwotnych pojemnościowego przekładnika napięciowego