7.7. Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока (ТА) выбирают по номинальному напряжению Uном, номинальному первичному току I_1ном номинальному вторично­му току I_2ном классу точности. Проверяют трансформаторы тока на электродинамическую и термическую стойкость при коротких замы­каниях.

Условия выбора:

Трансформаторы, тока изготовляют на номинальные вторичные токи в основном 5 и 1 А. Класс точности ТА характеризует его погреш­ности. Промышленностью выпускают ТА классов точности 0, 2; 0,5;1;3;5;10;5Р; 10Р. Последние два .класса предназначены для релейных защит.

В соответствии с ПУЗ" ТА. предназначенные для включения электроизмерительных приборов, должны иметь класс точности не ни­же 3. ТА для присоединения счетчиков, по которым ведутся денеж­ные расчеты, должны иметь класс точности 0.5 , для технического учета допускается применение ТА класса точности 1.

Следует помнить, что класс точности, указанный в каталоге, обеспечивается при условии, что рабочий ток присоединения состав­ляет 0,8 -1.2 Iном. Поэтому при выборе трансформаторов тока для цепей измерения следует стремиться к тому, чтобы номинальный пер­вичный ток был по возможности близким к рабочему току цепи.

Для того, чтобы трансформаторы тока работали в необходимом клаcсе точноcти, их вторичная нагрузка %_z не должна превышать той. при которой в каталоге гарантируется соответствующий класс точности Z_2ном то есть

где Z₂- суммарное сопротивление приборов, контактов и проводов, подключенных ко вторичной обмотке ТА.

Приняв Z₂=Z_2ном можно определить сопротивление соедини­тельных проводов

По величине Rпpoв находят расчетное сечение соединительных проводов. Минимальное сечение проводов во вторичной цепи должно быть не менее 2,5 мм².

7.8. Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения (TV) для питания электроизмери­тельных приборов и реле выбирают по номинальному напряжению пер­вичной- обмотки, классу точности, схеме соединения обмоток и конструктивному выполнению.

Условия выбора:

трансформаторы напряжения изготовляют для работы в классах точности 0,2; 0,5; 1; 3. TV класса 0.2 применяют для питания летчиков электрической энергии, устанавливаемых на мощных гене­раторах и межсистемных линиях электропередачи; TV класса 0,5 -для питания расчетных счетчиков других присоединений и измери­тельных приборов классов 1 и 1,5; TV класса 1 - для приборов класса 2,5 и TV класса 3 - для релейной защиты:

Для того, чтобы TV работал в необходимом классе точности, его номинальная мощность должна быть равна или больше суммарной активной и реактивной мощности, потребляемой параллельными катуш­ками приборов и реле

где - соответственно суммарная активная и реактивная мощ­ности, потребляемые катушками приборов;

Значения мощностей Р_пр , потребляемых параллельными катуш­ками приборов и их cos %_пр приводятся в справочниках.

Расчет сечения проводов и кабелей для питания цепей напря­жения ведется на основании указаний ПУЭ о.допустимой потере нап­ряжения: для счетчиков - 0,5 В, для измерительных приборов-1,5 В, для устройств защиты и автоматики

Сечение провода находится по формуле

где - длина проводов, м

- удельная, проводимость, См-м/мм² (для меди = 57., для

алюминия =35 См-м/мм²);, Rпр - допустимое по потере напряжения сопротивление проводов, Ом

Сопротивление проводов определяется из выражения

где - допустимая величина потери напряжения, В ;

I_расч - расчетный ток обмоток трансформатора напряжения. А.

8. ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Для защиты электроустановок от атмосферных перенапряжений применяют молниеотводы, защитные тросы, разрядники и защитные промежутки.

Защита воздушных линий. Линии напряже­нием 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах защи­щаются от прямых, ударов молнии подвеской тросов по всей длине, трос заземляется.

Воздушные линии напряжением 35 - 220 кВ на деревянных опорах тросами по всей длине не защищаются. Тросы подвешиваются только на подходах к подстанции. В местах с ослабленной изоляцией, нап­ример, отдельные металлические и железобетонные опоры, должна быть выполнена дополнительная защита при помощи трубчатых разряд­ников.

Применение тросов на линиях 35 кВ малоэффективно, а на линиях 10 кВ - бесполезно. Воздушные линии напряжением 10кВ специальных защит от атмосферных перенапряжений не требуют. При пересечении ВЛ. при переходе воздушной линии в кабельную на опо­рах устанавливают вентильные разрядники.

Все металлические и железобетонные опоры ВЛ. а также дере­вянные опоры с тросами или с устройствами молниезащиты должны быть заземлены. Сопротивление заземления опор должно быть не более 10 Ом при удельных сопротивлениях грунта 100 - 1000 Ом-м соответственно.

Эффективным средством молниезащиты ВЛ является автоматичес­кое повторное включение (АПВ), так как оно предотвращает пере­ход грозового перекрытия линейной изоляции в перерыв подачи энер­гии.

Защита электрооборудования подстанций. Электрооборудование подстанций подлежит защите от прямых ударов молнии и от волн грозовых перенапряжений, набе­гающих с линий.

Открытые распределительные устройства (ОРУ) защищаются стержневыми молниеотводами. Для защиты шинных мостов и гибких связей большой протяженности могут применяться тросовые молниеотводы. Защита металлических маслобаков с толщиной стенки не менее 5 мм может осуществляться путем их заземления.

Для защиты электрооборудования подстанций от волн перенапря­жений, набегающих с линии, применяют вентильные разрядники.

Схемы защиты подстанций .35 - 600 кВ от волн перенапряжений приведены на рис.8.1 [3,10]. Линии на деревянных опорах на под­ходе к подстанции на длине 1 - 2 км защищаются тросами. В начале тросового подхода к подстанции устанавливаются трубчатые разряд­ники FV3, которые служат для снижения амплитуды импульса перенапряжения

а)

б)

Рис.8.1. Схемы молниезащиты подстанций 35 -500 кВ: а - линия, защищенная тросами по всей длине; б - линия на деревянные опорах, защищенная тросами только на подходе к подстанции

и одновременно для защиты изоляции опоры, ослабленной за­земляющими спусками от тросов.

Защиту РУ 6 - 20 кВ от набегающих волн перенапряжений реко­мендуется выполнять е соответствии со схемой приведенной на рис. 8.2. В РУ устанавливается вентильный разрядник FV1.

Ограничения амплитуды импульса, набегающего с линии на де­ревянных опорах, осуществляются с помощью трубчатого разрядника FV3. На линиях с металлическими и железобетонными опорами уста­новка трубчатых разрядников' FV3 (рис.8.2,а) не требуется.

Если ВЛ б - 20 кВ соединяется с подстанцией кабельной пере­мычкой, то для защиты кабельной воронки устанавливается трубча­тый или вентильный разрядник FV2. Сопротивление заземления раз­рядников должно быть не более 10 Ом.

Синхронные и асинхронные электродвигатели, связанные с воз­душными линиями через трансформаторы, защиты от атмосферных пере­напряжений не требуют. Защиту выполняют в том случае, если элект­родвигатели работают на генераторном напряжении.

Выбор разрядников. Разрядники выбираются по конструктивному выполнению, номинальному напряжению. В каталогах на вентильные разрядники приводятся величины пробивных нап­ряжений Uпроб.норм. и наибольшее остающееся напряжение Uост.норм. при импульсном токе пробоя. Остающееся напряжение - это напряже­ние на разряднике при протекании импульса тока. Чем меньше это напряжение, тем лучше качество разрядника.

Условие выбора вентильных разрядников:

В каталогах на трубчатые разрядники приводятся токи отключе­ния (нижний и верхний предел). Условия выбора трубчатых разрядни­ков:

а)

б)

Рис.8.2. Схемы молниезащиты подходов ВЛ 6 - 20 кВ: а - воздушный ввод ; б - кабельный ввод.