IZBOR NAPONSKIH MJERNIH TRANSFORMATORA

Za mjerenje napona na sabirnicama postavljaju se naponski transformatori, koji se prikljuuju na sabirnice. Za svaki sustav sabirnica, ako ih ima vie, postavlja se poseban slog naponskih transformatora. Naponski transformatori prikljuuju se u pravilu preko sabirnikih rastavljaa, a za naponske razine za koje postoje osigurai za nazivni napon sabirnica (za napone do ukljuivo 35 kV) i preko osiguraa. Za nazivne napone 110 kV i vie, ne postoje osigurai pa se naponski transformatori prikljuuju samo preko rastavljaa. INDUKTIVNI NAPONSKI TRANSFORMATORI Dvopolno izolirani naponski transformatori jednofazni naponski transformatori iji je su dijelovi primarnog namota, ukljuujui i prikljuke, izolirani od uzemljenih dijelova na razinu koja odgovara njegovu stupnju izolacije.

Sl. 1 Naponski transformatori za unutarnju i vanjsku montau Jednopolno izolirani naponski transformatori jednofazni naponski transformatori iji je jedan kraj primarnog namota predvien za direktno uzemljenje, ili trofazni naponski transformator kojem je zvjezdite primarnog namota predvieno za direktno uzemljenje.

1

Kapacitivni naponski transformatori naponski transformator koji se sastoji od kapacitivnog djelila i elektromagnetske jedinice, tako konstruiranih i meusobno spojenih da je sekundarni napon elektromagnetske jedinice priblino srazmjeran primarnom naponu i priblino s njim u fazi. Nazivni omjer transformacije (kn) omjer izmeu nazivnoga primarnog napona i nazivnoga sekundarnoga napona. Naponska pogreka (pu) pogreka koju transformator unosi u mjerenje napona, a nastaje zato to omjer transformacije nije jednak nazivnom omjeru transformacije. Naponska pogreka izraena u postocima dana je izrazom:

pn =

kn U s U p Up

100%

Up i Us su redom primarni, odnosno sekundarni napon mjernog transformatora.Fazna pogreka (n) fazna razlika izmeu vektora primarnog i sekundarnog napona. Smjer vektora odabire se tako da je kut nula za savreni transformator. Smatra se da je fazna pogreka pozitivna ukoliko je vektor sekundarnog napona prije vektora primarnog napona. Izraava se u minutama ili u centiradijanima. Ova definicija primjenjuje se na napone sinusnog oblika. Nazivna snaga vrijednost prividne snage (u VA, s utvrenim faktorom snage) koju transformator daje sekundarnom strujnom krugu pri nazivnom sekundarnom naponu i prikljuenom nazivnom teretu. Teret admitancija sekundarnog strujnog kruga (S). Klasa tonosti oznaka naponskog transformatora ija pogreka ostaje unutar granica pod utvrenim uvjetima upotrebe. Nazivni faktor napona odreen je najviim naponom i faktorom zemljospoja mree. Standardna kombinacija nazivnog faktora i nazivnog trajanja zemljospoja oznaava se sa Vf i jedna je od sljedeih: 1,2 / trajno 1,5 / 30 s 1,9 / 30 s 1,9 / 8 h

Pri naponu jednakom umnoku nazivnog napona i nazivnog faktora napona naponski transformator mora zadovoljiti zahtjeve u pogledu zagrijavanja i tonosti.STANDARDNA VRIJEDNOST SEKUNDARNOG NAPONA ZA JEDNOPOLNO IZOLIRANE TRANSFORMATORE: 100 / 3 V STANDARDNA VRIJEDNOST SEKUNDARNOG NAPONA ZA DVOPOLNO IZOLIRANE TRANSFORMATORE: 100 V

2

NAPONSKI TRANSFORMATORI ZA MJERENJE Naponski transformator za mjerenje zadovoljava uvjete klase tonosti ako su njegove naponske i fazne pogreke, pri naponima 80 i 120% njegova nazivnog napona i uz teret izmeu 25% i 100% nazivnog tereta s induktivnim faktorom snage 0,8 unutar propisanih granica.

Ako se radi transformatorima s dva ili vie odvojenih sekundarnih namota, svaki od namota mora zadovoljiti zahtjeve tonosti za svoj opseg snage, dok istodobno drugi namot moe biti optereen bilo kojim teretom izmeu 0 i 100% nazivnog tereta.NAPONSKI TRANSFORMATORI ZA ZATITU Naponski transformator za zatitu zadovoljava uvjete klase tonosti ako su mu naponska i fazna pogreka unutar propisanih granica za vrijednost primarnog napona izmeu 5% nazivnog napona i napona koji odgovara nazivnom faktoru napona, uz terete izmeu 25 i 100% nazivnog tereta s induktivnim faktorom snage 0,8.

Pri 2% nazivnog napona doputene granice su dvaput vee od gore navedenih. Za dojavu zemljospoja i zatitu izoliranih mrea od ferorezonancije moe se u jednopolno izolirane transformatore ugraditi pomoni sekundarni namot (oznake prikljuaka e-n), obino nazivnog napona 100/3 V, koji se zajedno s takvim namotima iz transformatora u ostalim dvjema fazama poveu u otvoreni trokut. Napon na otvorenom trokutu u normalnom je pogonu praktino jednak nuli, a u sluaju zemnog spoja jedne faze naraste na trostruku vrijednost nazivnog napona i signalizira zemljospoj.

3

Primjeri oznaavanja naponskih transformatora: 1) 10000 100 100 V 3 3 3

oznaava jednopolno izolirani naponski transformator u mrei 10 kV s dva sekundarna namota, a jedan od njih je namot spojen u otvoreni trokut. 2)10000 100 V

oznaava dvopolno izolirani transformator u mrei 10 kV, V 3 3 oznaava jednopolno izolirani transformator u mrei 10 kV. 3) 10000 100

ZADATAK Za 10(20) kV postrojenje potrebno je odabrati naponski mjerni transformator za mjerenje napona sabirnica i dojavu zemnog spoja. Potroak instrumenata za mjerenje napona iznosi 5 VA, ureaja za zatitu 2,5 VA. Spojni vodovi su od bakra, presjeka 2,5mm2 i duljine 35m, odnosno 30m. RJEENJE Obzirom da se radi o 10(20) kV postrojenju, odabiremo primarno preklopivi naponski transformator, jednopolno izoliran, za napon primara 10 odnosno 20 kV, s dva sekundarna namota, od kojih je jedan spojen u otvoreni trokut, dakle:

10000(20000) 100 100 V 3 3 3 Ukupna snaga ureaja spojenih na sekundarnu stranu naponskog transformatora mora biti manja od nazivne snage sekundarnog namota. U prvom pokuaju odabiremo transformator nazivne snage sekundarnog namota za mjerenje 10 VA te nazivne snage sekundarnog namota za dojavu zemnog spoja 10 VA. 1) Sekundarni namot 100 Pnamota Pvoltmetar + Psp.v.3V

Gubitke u spojnim vodiima Psp.v. raunamo temeljem presjeka vodia i nazivne struje sekundarnog namota naponskog mjernog transformatora:

In =

Sn3 U n

=

10 3 100

= 0,0577 A ; u prethodnom izrazu Un oznaava linijski napon

sekundara naponskog transformatora odnosno

3

100 3

V.

4

Gubici u spojnim vodiima iznose: l 35 2 2 Psp.v. = I n Rsp.v. = I n = 0,0577 2 = 0,0008 VA S 56 2,5 Ukupni teret u sekundarnom krugu za mjerenje iznosi:

Pteret = Pmjerenje + Pgubici = 5 VA + 0,0008 VA = 5,0008 VA . Obzirom da je ukupno prikljueni teret manji od nazivne snage odabranog namota zakljuujemo da je naponski transformator u pogledu mjerenja napona ispravno odabran. 2) Sekundarni namot 100 3 V Pnamota Pvoltmetar + Psp.v. Gubitke u spojnim vodiima Psp.v. raunamo temeljem presjeka vodia i nazivne struje sekundarnog namota naponskog transformatora za dojavu zemnog spoja. Obzirom da je u normalnom pogonu nulti napon, mjeren putem otvorenog trokuta, jednak nuli, krugom ne tee nikakva struja pa je mjerodavno stanje s dozemnim spojem budui da je tada na krajevima otvorenog trokuta maksimalni iznos napona i to 100 V (napon 100 V ). otvorenog trokuta jednak je trostrukoj vrijednosti napona jedne faze 3 3 Sn 10 = = 0,1 A ; In = 100 3 U f 3 3 Gubici u spojnim vodiima iznose: l 30 2 2 Psp.v. = I n Rsp.v. = I n = 0,12 = 0,0021 VA S 56 2,5 Ukupni teret u sekundarnom krugu za dojavu zemnog spoja iznosi:Pteret = Pdojava + Pgubici = 2,5 VA + 0,0021 VA = 2,5021 VA . Obzirom da je ukupno prikljueni teret manji od nazivne snage odabranog namota zakljuujemo da je naponski transformator u pogledu mjerenja napona ispravno odabran. Ukupna snaga naponskog mjernog transformatora, uz pretpostavku istovremene optereenosti oba sekundarna namota mora biti vea ili jednaka 10 VA + 10 VA = 20 VA.

5