КТПН — кабельные трансформаторы напряжения¶

КТПН — кабельный трансформатор напряжения, высоковольтное измерительное устройство, предназначенное для преобразования высокого напряжения сети в пропорциональное низкое напряжение, пригодное для измерений приборами учёта и защиты. КТПН устанавливаются непосредственно на кабельных линиях напряжением 6–35 кВ (в отдельных сериях — до 110 кВ) и служат источником сигнала для счётчиков электроэнергии, реле защиты, систем телемеханики и автоматики.

¶Устройство и принцип работы

КТПН относится к классу измерительных трансформаторов напряжения (ТН). Первичная обмотка подключается между фазой и землёй (или между фазами), вторичная обмотка выдаёт пониженное напряжение — как правило, 100/√3 В или 100/3 В для цепей напряжения и нулевого напряжения соответственно. Отличие КТПН от классических масляных или сухих трансформаторов напряжения заключается в конструктивном исполнении: активная часть и изоляция размещаются в кабельном вводе, что позволяет устанавливать устройство непосредственно в кабельном отсеке КРУ, КРУН или на кабельной линии без отдельного корпуса.

Изоляция КТПН выполняется из эпоксидного компаунда или литой изоляции на основе полиуретана. Токоведущие части заливаются компаундом, что обеспечивает герметичность, стойкость к влажности и отсутствие необходимости в маслоочистке. Внутри корпуса размещаются также дугогасящие элементы и предохранители, защищающие устройство от коротких замыканий в первичной цепи.

¶Классификация

По назначению КТПН подразделяются на:

• Измерительные — предназначены для питания счётчиков электроэнергии и приборов учёта. Относятся к классам точности 0,2; 0,5; 1 и 3.
• Защитные — служат источником сигнала для реле максимального тока, реле напряжения и других защитных устройств. Имеют повышенную термическую стойкость при КЗ и класс точности 3 или 6.
• Комбинированные — совмещают функции измерительного и защитного трансформатора, что позволяет использовать одно устройство одновременно для учёта и защиты.

По числу вторичных обмоток различают однообмоточные, двухобмоточные и трёхобмоточные КТПН. Трёхобмоточные исполнения имеют дополнительную обмотку напряжения нулевой последовательности (ОННП), используемую для работы реле земляного замыкания.

По классу напряжения КТПН делятся на устройства для сетей 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и 35 кВ. Наибольшее распространение получили модели для сетей 6 и 10 кВ.

¶Основные производители и маркировка

В России серийное производство КТПН налажено на заводах «Электроизолятор», «Таврида Электрик», «Энергопром», «Эльсил», а также на предприятиях, входящих в группы «Росэлтос» и «Силовые машины». Зарубежные аналоги выпускают компании Arteche (Испания), Trench, Pfiffner (Австрия), GE Grid Solutions.

Маркировка КТПН включает тип (например, КТПН-10), класс напряжения, класс точности, исполнение (измерительное, защитное, комбинированное) и климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69. Пример расшифровки: КТПН-10 0,5С — кабельный трансформатор напряжения на 10 кВ, класс точности 0,5, с повышенной термической стойкостью (буква «С»).

¶Применение

КТПН применяются в распределительных устройствах подстанций 6–35 кВ, в кабельных вводах трансформаторных подстанций, в ячейках КРУ и КРУН, в системах коммерческого учёта электроэнергии на промышленных предприятиях и в сетях распределительных компаний. Благодаря компактности и отсутствию жидкой изоляции КТПН особенно востребованы в городских подстанциях, где ограничены площади и предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности.

¶Требования нормативов

Эксплуатация КТПН регулируется ГОСТ 19330-99 (трансформаторы напряжения с литой изоляцией), ГОСТ Р 50473-93 и правилами устройства электроустановок (ПУЭ, 7-е издание). Согласно ПУЭ, измерительные трансформаторы, используемые для коммерческого учёта, должны иметь соответствующий класс точности и периодически проходить поверку и метрологическую аттестацию.

¶Отличие от НТМИ и ТНЛ

Часто КТПН путают с НТМИ (наружным трансформатором малых измерений) и ТНЛ (трансформатором напряжения линейным). НТМИ — это масляный трансформатор, устанавливаемый на отдельной площадке; ТНЛ — линейный трансформатор, монтируемый на опоре ВЛ. КТПН же интегрирован непосредственно в кабельную конструкцию, что и определяет его название.

Источники:

• ГОСТ 19330-99. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией
• ГОСТ Р 50473-93. Трансформаторы напряжения. Технические условия
• Правила устройства электроустановок, 7-е издание
• Справочник «Электротехнический», под ред. К. А. Кругликова