Рис. 11. Схемы проверки максимальных токовых защит первичным током от однофазного источника тока при соединении трансформаторов тока:
а - в «полную звезду» при подаче тока в одну фазу; б - «на разность токов»; в - в «неполную звезду»; г - в «полную звезду» при подаче тока в три фазы
Схема проверки защит трансформатора приведена на рис. 13.
Со стороны низкого напряжения трансформатора следует установить испытательную трехфазную закоротку, а со стороны высокого напряжения подать трехфазное напряжение от сети 0,4; 3 - 10 кВ или от другого трансформатора. Источник питания подключается обычно со стороны высокого напряжения трансформатора для того, чтобы можно было использовать источник меньшей мощности, чем при включении источника со стороны низкого напряжения трансформатора.
Значение испытательного тока (Iисп) в амперах, проходящего через трансформатор от источника пониженного напряжения, следует - определить по формуле
 (7)
где Iном - номинальный ток проверяемого трансформатора, А;
Uисп - напряжение источника пониженного напряжения, кВ;
Uном - номинальное напряжение проверяемого трансформатора со стороны подключения источника пониженного напряжения, кВ;
Uк - напряжение короткого замыкания проверяемого трансформатора (той пары обмоток, которая участвует в проверке), %.
При использовании в качестве источника питания другого трансформатора его необходимая мощность Sисп, в кВА, может быть подсчитана по формуле
 (8)
где Uисп - номинальное напряжение испытательного трансформатора со стороны обмотки, подключаемой / к проверяемому трансформатору, кВ;
Sном, Uк - номинальные мощность и напряжение короткого замыкания проверяемого трансформатора соответственно, кВ·А и %;
Uном - номинальное напряжение проверяемого трансформатора со стороны обмотки, к которой подключается испытательный трансформатор, кВ.
Проверку рекомендуется производить в следующем порядке:
а) подобрать источник питания (по мощности и напряжению), место его подключения (с какой стороны трансформатора) и рассчитать значения первичных и вторичных токов. По значению первичного тока выбрать сечение подводящего кабеля и закоротки, а также оценить, допустим ли режим испытания для источника питания. Рекомендуется в качестве источника питания применять трансформаторы, отключение которых не может вызвать нарушения электроснабжения;
б) при подключении к источнику питания необходимо обеспечить защиту от короткого замыкания в подводящем кабеле;
в) по значениям вторичных токов оценить возможность получения достоверных результатов проверки.
При достаточных значениях вторичных токов измерить токи и напряжения небалансов дифференциальных защит, фильтров тока - прямой, обратной и нулевой последовательностей, снять векторную диаграмму вторичных токов. При снятии векторной диаграммы опорное напряжение, подаваемое на прибор ВАФ-85, должно быть синхронным с напряжением сети пониженного напряжения. Это напряжение может быть взято от вторичных цепей трансформаторов напряжения или непосредственно от трехфазной сети с линейным напряжением 220 - 380 В. При питании от сети 360 В прибор ВАФ-85 должен быть подключен к трехфазной сети через три одинаковых резистора ПЭВ-25 сопротивлением 2,2 - 5,6 кОм или ПЭВ-10 сопротивлением 5,1 - 5,6 кОм (рис. 14,а) или через три одинаковых конденсатора емкостью 0,05 мкФ (рис. 14,б). Измерение углов между векторами токов в измеряемых цепях можно произвести также с помощью двухлучевого осциллографа, например, С1-64 и двух токоизмерительных клещей прибора ВАФ-85. В этом случае осциллографом измеряются углы между напряжением на выходах токоизмерительных клещей. Двое клещей первоначально подключают в цепь одного и того же провода одинаковой полярностью и соответствующим образом ко входам осциллографа, чтобы на экране две синусоиды совпадали по фазе, затем одни клещи поочередно переносятся в цепь двух других фаз токовых цепей, а другие клещи остаются на прежнем месте. При этом определяются углы сдвига фаз между векторами токов по отношению к вектору тока в цепях первой фазы.
Рис. 12. Схема проверки дифференциальной, защиты двигателя первичным током от однофазного источника
Рис. 13. Схема проверки защит трансформатора первичным током от трехфазного источника
Рис. 14. Схемы подключения прибора ВАФ-85 к сети 380 В через дополнительные:
а - резисторы; б - конденсаторы
При правильно собранных токовых цепях значения токов в фазных проводах должны быть равны:
 (9)
 (10)
где I2Y, I2∆ - токи, протекающие в фазных проводах вторичных цепей трансформаторов тока, соединенных соответственно в «звезду» и «треугольник», А;
I1Y, I1∆ - токи, протекающие в первичных обмотках трансформатора тока, А.
Токи небаланса, измеряемые миллиамперметром в дифференциальных и нулевом проводах, должны быть близки к нулю и не превышать расчетных токов небаланса более чем на 20 - 30 %. При поочередном снятии крышек испытательных блоков (при отсутствии токовых отсоединений и закорачиваний в сторону трансформаторов тока соответствующих цепей на рядах выводов устройства РЗА) измеряются токи в дифференциальных проводах, которые должны быть равны токам в фазных проводах того плеча защиты, вторичные цепи которого остаются в работе.
Защиты двигателей высокого напряжения могут быть проверены от трехфазного нагрузочного устройства при закороченных обмотках статора или при подключении обмотки статора к сети пониженного напряжения, например, 380 В при закороченных и заземленных обмотках ротора (для двигателей с фазным ротором).
Проверку защит генераторов и блоков генератор-трансформатор следует производить при отсоединенном от испытательной схемы статоре генератора. При этом токопровод генератора необходимо пофазно соединить перемычками.
От трехфазного источника может быть проверена также правильность сборки цепей напряжения. В этом случае закоротки не устанавливаются, к первичным обмоткам трансформаторов напряжения подводится пониженное трехфазное напряжение, а во вторичных цепях трансформаторов напряжение вольтметром (милливольтметром) снимается потенциальная диаграмма и затем методом засечек строится векторная диаграмма, по которой определяется правильность сборки схемы (п. 3.12.11). Направление вращения фаз в этом случае следует установить с помощью двухлучевого осциллографа.
Цепи напряжения возбужденного генератора могут быть проверены при его вращении на холостом ходу.
3.12.8.3. Первичным током короткого замыкания от специально выделенного генератора. Этот способ следует применять при проверках устройства РЗА генераторов, а также трансформаторов и линий электропередачи, когда имеется возможность выделить генератор для их проверки.
Трехфазная закоротка (должна быть рассчитана на номинальный ток генератора) устанавливается так, чтобы ток от выделенного генератора проходил через трансформаторы тока проверяемых устройств РЗА. При этом, если в цепи протекания первичного тока КЗ от генератора находятся выключатели, необходимо принять меры, предотвращающие их отключения во время проверки, а в цепях возбуждения генератора принять меры, предотвращающие повышение напряжения в статоре генератора при обрыве цепи протекания тока КЗ.
Постепенно повышая ток возбуждения генератора, увеличивают ток КЗ до значения, достаточного для проверки устройств РЗА. Проверки выполняются аналогично вышеуказанным в п. 3.12.8.2.
Устройства РЗА генератора могут быть также проверены при вращении невозбужденного генератора валоповоротным устройством при установленной трехфазной закоротке в цепях статора (или за блочным трансформатором) согласно «Методическим указаниям по проведению комплексных электрических испытаний блоков генератор-трансформатор и их устройств релейной защиты и автоматики» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980). В этом случае в связи с отсутствием опорного напряжения для прибора ВАФ-85 векторные диаграммы токов могут быть сняты с помощью двухлучевого осциллографа (п.3.12.8.2), самописцев или включением миллиамперметров постоянного тока в измеряемые цепи. В последнем случае из-за большого периода изменения токов в фазах (2 - 18 с) можно определить угол между токами, протекающими в фазах, измеряя время между одними и теми же точками синусоид с помощью секундомера (например, при прохождении тока через нуль).
3.12.9. В случаях, когда проверка устройств РЗА от постороннего источника проводилась малыми токами, недостаточными для достоверной оценки правильности включения устройства РЗА, следует после включения оборудования под нагрузку произвести проверку устройств РЗА в полном объеме согласно п. 3.12.10. Если же токи были достаточны и проверка производилась от трехфазного источника питания, можно ограничиться проверкой векторной диаграммы только одной из групп трансформаторов тока и измерить токи небалансов в нулевых проводах, дифференциальных цепях, фильтрах.
3.12.10. Проверку устройств РЗА током нагрузки и рабочим напряжением следует производить при включении в работу первичного оборудования за счет токов нагрузки. Эту проверку можно производить также при предварительном включении первичного оборудования под напряжение за счет уравнительных токов параллельно включенных трансформаторов, токов шунтирующих реакторов, подключенных к ВЛ 500 - 1150 кВ, емкостных токов участков ВЛ напряжением 500 - 750 кВ.
При отсутствии нагрузки или источника питания на стороне низкого напряжения автотрансформатора с выносными регулировочными устройствами можно использовать ток регулировочного трансформатора при установке переключателя в крайние положения. При правильно собранных токовых цепях защиты при установке переключателя в положение 1, что соответствует минимальному коэффициенту трансформации между сторонами высокого и среднего напряжений автотрансформатора, вектор тока стороны низкого напряжения должен примерно совпадать с вектором тока стороны среднего напряжения. При установке же переключателя в другое крайнее положение, соответствующее максимальному коэффициенту трансформации, вектор тока стороны низкого напряжения должен примерно совпадать с вектором тока стороны высокого напряжения.
При новом включении проверку следует производить в полном объеме, указанном в п. 3.12.11.
3.12.11. Перед включением под нагрузку должны быть сфазированы первичные цепи вновь вводимого и действующего оборудования. Для этого вновь вводимое оборудование опробуется действующим рабочим напряжением. При этом напряжение должно быть подано и на первичные обмотки вновь вводимых трансформаторов напряжения.
Следует убедиться в исправности вновь вводимых трансформаторов напряжения путем измерения значений напряжений (фазных, линейных, 3U0, между выводами обмоток, собранных в «звезду» и «разомкнутый треугольник») во вторичных цепях проверяемого трансформатора напряжения и проверкой чередования фаз или снятием векторной диаграммы напряжений прибором ВАФ-85. Измерения производятся в шкафу трансформатора напряжения и на панели щита управления, куда приходят кабели из шкафа трансформатора напряжения. Удобно сначала измерить все напряжения относительно земли. По результатам этих измерений оценивается правильность соединений вторичных обмоток трансформаторов. Если фазные и линейные напряжения симметричны, а в цепи разомкнутого треугольника напряжение небаланса не превышает 1 - 3 В, то в схеме нет неправильно включенных (перевернутых по полярностям) обмоток. Правильность наименования фаз определяется при определении чередования фаз либо пофазным отключением трансформатора напряжения со стороны высокого напряжения, если там установлены однофазные разъединители или предохранители. При пользовании фазоуказателем или прибором ВАФ-85 вывод В прибора соединяется с землей (если в схеме трансформатора напряжения заземлен нуль, а не фаза В, то на время проверки заземление нужно перенести на фазу В).
Для трехобмоточных трансформаторов напряжения с номинальным первичным напряжением 35 кВ и выше с выведенными вершинами разомкнутого треугольника для проверки правильности сборки цепей разомкнутого треугольника можно произвести также построением потенциальной диаграммы напряжений. Диаграмма строится методом «засечек» по результатам измерений напряжения между каждым из выводов разомкнутого треугольника и всеми фазами и нулем «звезды». Для стандартной схемы вторичных цепей трансформатора напряжения с заземленными выводами В и К построение векторной диаграммы приведено на рис. 15, а значение измеренных напряжений - в табл. 4.
Следует обращать особое внимание на проверку правильности маркировки выводов Н и К цепей «разомкнутого треугольника», имеющих приблизительно одинаковые потенциалы по отношению ко всем другим выводам вторичных обмоток трансформатора напряжения. Необходимо проверить на сборке выводов, от какой фазы трансформатора напряжения приходит заземленный конец цепи 3U0.Следует иметь в виду, что ошибочная маркировка и установка заземления в цепи 3U0 приводят к неправильному включению направленных защит и к ее неправильным действиям при КЗ в защищаемой сети. Напряжение вывода К относительно «земли» должно быть равно нулю, а вывода Н - напряжению небаланса 1 - 3 В.
В некоторых случаях измеренные значения напряжения выводов Н и К по отношению к корпусу панели, установленной на щите управления, имеют незначительные отличия из-за наведенных напряжений между точкой заземления вторичных обмоток в шкафу трансформатора напряжения и корпусом панели, относительно которого производится измерение на щите управления. В этом случае проверку можно произвести указанным ниже способом.
На ряде выводов панели, на которую подведены кабели от трансформатора напряжения, временно отсоединяют жилу кабеля с маркой Н в сторону трансформатора напряжения (рис. 16). Между выводами И и К включают резистор R сопротивлением 50 - 100 Ом, при этом в цепях между выводами Н и И протекает ток 1 - 2 А. С помощью клещей прибором ВАФ-85 измеряют токи в цепях с маркировкой Н, К и И на ряде выводов панели и в шкафу трансформатора напряжения, где можно визуально определить заземленную жилу. При правильно выполненных обозначениях на жилах кабеля на панели в шкафу трансформатора напряжения в цепях с маркировкой К и И должен протекать ток 1 - 2 А, а в цепях с маркировкой Н ток должен отсутствовать.
Рис. 15. Проверка цепей напряжения:
а - принципиальная схема вторичных цепей напряжения сети 35 кВ и выше;
|
