2. Расчет нагрузки трансформатора тока
Определить нагрузку на трансформатор напряжения и падение напряжения в кабеле. Сравнить с допустимыми значениями.
№п/п |
Междуфазная нагрузка, ВА |
Длина кабеля до трансформатора напряжения, м |
Сечение кабеля, мм2 |
||
|
Sаb |
Sbс |
Sса |
|
|
10 |
33 |
33 |
38 |
25 |
2,5 |
Для трехфазного трансформатора
напряжения определяется мощность
нагрузки SТН каждой из фаз по формуле 
где 
-
наибольшая и наименьшая мощности
междуфазной нагрузки
Из трех вычисленных таким
образом нагрузок берется наибольшая
SТНmax, и проверяется неравенство 
.
Наиболее загружена фаза с. Мощность ее нагрузки
Расчетная нагрузка
трансформатора напряжения 
,
т.е. не превышает допустимую.
Сопротивление соединительных проводов определяется по формуле
где ℓ – длина провода между трансформатором тока и счетчиком, м; γ – удельная проводимость; для меди γ= 53 м/(Ом·мм2), для алюминия γ= 32 м/(Ом·мм2); s-сечение провода, мм2.В токовых цепях сечение медных проводов должно быть не менее 2,5 мм2, алюминиевых – не менее 4 мм2.
Сопротивление алюминиевого
провода 
Определяется ток нагрузки
IТН фазы c: 
Ток нагрузки в фазе с 
Согласно ПУЭ сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков выбираются таким образом, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения. При номинальном напряжении 100 В потеря напряжения в вольтах численно совпадает с потерей напряжения в процентах.
Определяется падение линейного напряжения ΔU для трехфазного трансформатора напряжения:
Падение напряжения в соединительных проводах
<0,25%
что допустимо.
Вывод: Измерительные трансформаторы напряжения – это промежуточные трансформаторы, через которые включаются измерительные приборы при высоких напряжениях. Благодаря этому измерительные приборы оказываются изолированными от сети, что делает возможным применение стандартных приборов (с переградуированием их шкалы) и тем самым расширяет пределы измеряемых напряжений. Нагрузка на трансформатор и падение напряжения в кабеле не превышают допустимые.
Выбор трансформаторов тока: В соответствии с п.1.5.17 ПУЭ трансформатор тока выбран правильно, если при максимальной нагрузке ток во вторичной обмотке трансформаторов тока будет составлять не менее 40% номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке - не менее 5%. Ток в первичной цепи при максимальной нагрузке I мах= Р / 3 U cos ц = 150 / 1,73*0,38*0,85 = 270 А Рмах = 150,0 кВт в соответствии с ТУ. Ток во вторичной цепи при максимальной нагрузке составляет: I 2 = I1 / Коэф.трансорм. =270/60 = 4,5 А 40 % I н.сч. = 5 х 40% = 2,0 А I 2 > 40 % I н.сч.; 4,5 А > 2,0 A Минимальная нагрузка составляет Рмин. = 15,0 кВт (аварийное и дежурное освещение, холодильники промышленные). Ток в первичной цепи при минимальной нагрузке Iмин = Р / 3 U cos ц = 15,0 / 1,73*0,38*0,95 = 27 А Ток во вторичной цепи при минимальной нагрузке составляет: I 2 = I1/Kт =27/60 = 0,415 А 5 % I н.сч. = 5 х 5% = 0,25 А I 2 > 5 % I н.сч. ; 0,415 А > 0,25 A Трансформаторы тока выбраны правильно.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Из таблицы 3.7 видно, что
наиболее загруженными являются фазы
А и С.
Определим сопротивление
приборов по формуле (3.7):
Таблица 3.8 - Расчетные и каталожные данные трансформатора тока
Вторичная нагрузка
трансформатора напряжения
равна
Таблица 3.9 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.
Перечень
измерительных приборов устанавливаемых
в цепи генератора выбираем по таблице
3.4. Вторичная нагрузка трансформатора
тока приведена в таблице 3.7.
.
.
Принимаем
сопротивление контактов 
,
так как количество приборов более
трех.
Определим из формулы (3.6)
допустимое сопротивление проводов
.
В
качестве соединительных проводов
принимаем кабель с медными жилами,
ориентировочную длину которого, в
соответствии с таблицей 3.2, принимаем
30 м.
Трансформаторы тока соединены
в полную звезду, поэтому 
.
Определим
по формуле (3.8) сечение жил кабеля
.
По
условиям механической прочности
принимаем, в соответствии с таблицей
3.3, контрольный кабель КРНГ с жилами
сечением 2,5 мм 2.
Нагрузка вторичной
обмотки трансформатора тока с учетом
контрольного кабеля составляет
;
.
Сравнение
расчетных и каталожных данных
трансформатора тока приведены в
таблице 3.8.
Шинные трансформаторы
тока на электродинамическую устойчивость
не проверяются, так как их устойчивость
определяется устойчивостью шинной
конструкции.
В цепи комплектного
токопровода установлены трансформаторы
напряжения типа ЗНОМ-20 и ЗНОЛ.06-24.
Проверим трансформатор ЗНОМ-20 по
вторичной нагрузке. Нагрузка,
подключаемая к данному трансформатору
напряжения, приведена в таблице 3.9.
.
Трансформатор
напряжения ЗНОМ-20 имеет номинальную
мощность 75 ВА в классе точности
0,5.
,
таким
образом, трансформатор напряжения
будет работать в выбранном классе
точности.
Для
соединения трансформатора напряжения
с приборами принимаем контрольный
кабель с медными жилами КРВГ сечением
жил 1,5 мм2 по условию механической
прочности.
,
ВА
,
Вт
,
ВА