ИЭ / 6 сем (станции+реле) / Наиважнейшие методические пособия / Учебное пособие_Производство электроэнергии_2012 г
.pdf
П р о д о л ж е н и е та б л . 4 4
|
исполнеКлиматическоеразмещекатегорияиниения |
напряжениеНоминальное, кВ |
Первичный |
|
Вторичный |
-измереДля |
ний |
защитыДля |
-измереДля ний |
защитыДля |
электродинамическойТок кА,стойкости |
стойкотермическойТокдейеговремя/кА,сти- с,ствия |
|
|
изготовитель-Завод |
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
Класс |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Номинальный ток, А |
вторичных |
точности |
|
|
Габаритные |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
обмоток |
обмоток |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размеры: |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-в |
плане, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-высота, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300-600, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400-800, |
|
|
|
|
|
0,2S; |
|
|
|
|
|
|
|
ТОГ |
|
|
500-1000, |
|
|
|
|
|
|
|
|
1226х1226 |
|
|||
У1 |
220 |
5; 1 |
1 |
|
3 |
0,2; |
|
10P |
161 |
63/3 |
ЗЗВА |
|||||
220 |
600-1200, |
|
|
3560 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1000-2000, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1500-3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600-1200; |
|
|
|
|
0,2S; |
|
|
|
|
|
|
|
|
ТГФ- |
У1; |
220 |
750-1500; |
5; 1 |
1 |
|
3; |
0,2 |
|
5P; |
125-150 |
50-60/3 |
720х1680 |
ЭА; ЭМЗ |
||
220 |
УХЛ1 |
1000-2000; |
|
4 |
0,5S; |
|
10P |
3545 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1500-3000 |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У1; |
|
300, 500, 600, |
|
|
|
|
0,2S; |
|
5P; |
|
|
546х980 |
|
||
TG 245 |
220 |
1000, |
1200, |
5; 1 |
1 |
|
3 |
|
80 |
31,5/1 |
АББ УЭТМ |
|||||
ХЛ1 |
|
0,2; |
|
10P |
3160 |
|
||||||||||
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТОГ |
|
|
1000-2000; |
|
|
|
|
0,2S; |
|
|
|
|
1326х1326 |
|
||
У1 |
330 |
1500-3000; |
1 |
1 |
|
4 |
0,2; |
|
10P |
161 |
63/2 |
ЗЗВА |
||||
330 |
|
|
4725 |
|
||||||||||||
|
|
2000-4000 |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
400, 500, 600, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750, |
800, |
|
|
|
|
0,2S; |
|
5P; |
|
|
655х1080 |
|
|
TG 420 |
УХЛ1 |
330 |
1000, |
|
5; 1 |
1 |
|
2;3 |
0,2; |
|
125 |
50/1 |
АББ УЭТМ |
|||
|
|
|
10P |
5242 |
|
|||||||||||
|
|
|
1200, |
1500, |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2000, 3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
141
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О к о н ч а н и е та б л . 4 4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Климатическоеисполнекатегорияиние размещения |
Номинальноенапряжение, кВ |
|
Первичный |
|
Вторичный |
измереДляний |
защитыДля |
измереДляний |
защитыДля |
электродинамическойТок кА,стойкости |
термическойТок стойковремя/кА,сти его дей- с,ствия |
|
|
изготовитель-Завод |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
Класс |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Номинальный ток, А |
вторичных |
точности |
|
|
Габаритные |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
обмоток |
обмоток |
|
|
|
размеры: |
|
|||
Тип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-в |
плане, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-высота, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТОГ |
|
|
1000-2000; |
|
|
|
|
0,2S; |
|
|
|
|
1462х1462 |
|
||
У1 |
500 |
1500-3000; |
|
1 |
1 |
4 |
0,2; |
|
10P |
161 |
63/2 |
ЗЗВА |
||||
500 |
|
|
6670 |
|
||||||||||||
|
|
2000-4000 |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
400, 500, 600, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750, |
800, |
|
|
|
|
0,2S; |
|
5P; |
|
|
866х1300 |
|
|
TG 550 |
УХЛ1 |
500 |
1000, |
|
|
5; 1 |
1;2 |
до 5 |
0,2; |
|
125 |
50/1 |
АББ УЭТМ |
|||
|
|
|
10P |
6225 |
|
|||||||||||
|
|
|
1200, |
1500, |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2000, 3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400, 500, 600, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750, |
800, |
|
|
|
|
0,2S; |
|
5P; |
|
|
1250х1680 |
|
|
TG 800 |
УХЛ1 |
750 |
1000, |
|
|
5; 1 |
1;2 |
до 5 |
0,2; |
|
157 |
63/1 |
АББ УЭТМ |
|||
|
|
|
10P |
7795 |
|
|||||||||||
|
|
|
1200, |
1500, |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2000, 3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗЗВА – Запорожский завод высоковольтной аппаратуры; ЭА – Электроаппарат; ЭМЗ – Энергомеханический завод
142
Приложение 11. Системы контроля и измерений на энергообъектах. Проверка измерительных трансформаторов тока и напряжения по величине вторичной нагрузки.
1. Комплексы программно-технических средств для систем измерений и контроля.
Режим оборудования электрических станций и подстанций контролируют с помощью Комплексов про- граммно-технических средств (КПТС), включающих:
многофункциональные измерительные приборы (МИП), непосредственно подключаемые к измерительным трансформаторам тока и напряжения, с цифровыми интерфейсами,
устройства телемеханики для сбора телесигналов (ТС) положения коммутационных аппаратов, серверы оперативной обработки информации (серверы телемеханки),
средства отображения информации индивидуального (автоматизированные рабочие места персонала) и коллективного (индикаторы мнемонического щита, видеопанель, щит на основе видеокубов) пользования; каналы связи, коммуникационное и каналообразующее оборудование.
Структура КПТС и в том числе состав и место размещения его элементов зависит от характера объекта контроля. Однако при любой структуре КПТС, информация, собираемая МИП, по цифровым интерфейсам передается на средства коллективного и индивидуального пользования, размещаемые в помещениях щитов управления. На тепловых станциях блочного типа имеются блочные щиты управления (БЩУ) и центральный щит управления (ЦЩУ), на станциях с поперечными связями (ТЭЦ) – главный щит управления (ГЩУ) и местные щиты; на ГЭС – обычно ГЩУ и агрегатные щиты.
Набор контролируемых параметров для разных присоединений различен. В цепях генераторов, например, контролируют токи каждой из фаз, напряжение, активную и реактивную мощность, частоту, активную энергию. Необходимо также иметь регистрирующие (записывающие) устройства для регистрации тока, напряжения и активной мощности. Перечень контролируемых величин для разных электрических цепей приведен в 3 .
143
Принципы расстановки МИП определяются не только требованиями к набору контролируемых на объекте электрических величин, но и Требованиями к информационному обмену технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора (АС СО). Эти требования изложены в нормативных документах. Требованиями к информационному обмену технологической информацией устанавливается необходимость передачи в АС СО:
Телеинформации об телеизмерениях величины действующих значений по каждому присоединению: напряжения (фазного, линейного) для каждой фазы и среднего, тока для каждой фазы и среднего, активной мощности для каждой фазы и суммарной,
реактивной мощности для каждой фазы и суммарной, полной мощности для каждой фазы и суммарной, частоты;
телесигнализации положения коммутационных аппаратов, включая разъединители. Информации регистраторов измерений доаварийных, аварийных и послеаварийных величин. Информации об аварийных событиях Информации систем автоматического управления нормальными и аварийными режимами.
Внедряемые в настоящее время КПТС не только собирают и обрабатывают данные для целей измерения, контроля и учета на электрических станциях и подстанциях, но и передают собранную информацию в АССО. Сбор, обработка и передача действующих значений тока, напряжения, мощности, частоты и сигналов положения коммутационных аппаратов реализуется с помощью Систем телемеханики и связи (СТМиС); учет электрической энергии на объектах реализуется посредством автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИСКУЭ) и т.д. При независимом функционировании разных Комплексов данные одного могут быть использованы в качестве замещающей информации другим комплексом.
144
2. Характеристики и схемы включения МИП
Номинальные токи и напряжения МИП соответствуют номинальным параметрам вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения:
номинальный ток - 1 или 5 А, номинальное линейное напряжение -100 В (или 380 для сетей 0,4кВ), номинальное фазное напряжение-
100/√ 3 В или 380 /√ 3.
МИП осуществляют:
Измерение и вычисление параметров присоединений (набор параметров определяется типом ИП и схемой подключения ): действующих значений фазных напряжений, действующих значений линейных напряжений, действующих значений фазных токов , симметричных составляющих тока и напряжения основной частоты, активной, реактивной и полной мощности, коэффициента мощности присоединения, нагрузочных и условно постоянных потерь мощности в линиях и трансформаторах.
Измерение и вычисление показателей качества электрической энергии по ГОСТ 13109-97: установившегося значения напряжения основной частоты; отклонения напряжения, %; длительности провала напряжения, с; длительности временного перенапряжения, с; глубину провала напряжения, %; отклонение частоты, Гц.
Накопление (подсчет) активной энергии в прямом и обратном направлении и реактивной индуктивной (емкостной) энергии.
Энергонезависимое хранение данных энергоучета о приращениях электроэнергии по двум независимых интервалам учета (1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 или 60 мин); данных о потреблении (выработке) энергии за месяц (разница показаний между значениями на конец и начало месяца); показаний счетчиков на начало текущих суток (нарастающим итогом).
Отображение данных на встроенном индикаторе;
145
Передачу данных по каналу Ethernet, по интерфейсу RS-485, RS-232.
Характеристики некоторых МИП, внедряемых в настоящее время на энергообъектах, приведены в табл.
П11.1
Вчисле Систем, контролирующих нормальные и аварийные режимы, широко внедряется система «Нева» ЗАО «НПФ Энергосоюз», основными функциями которой является осцилографирование параметров установившегося режима, аварийных переходных процессов, регистрация срабатывания дискретных сигналов и др.
Вкачестве датчиков в системе «Нева» используются измерительные преобразователи (ИП), типы которых приведены в табл. П11.2
|
|
|
|
|
Т а б ли ц а 4 5 |
|
|
|
Сравнительные характеристики МИП |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Основные параметры |
Евро-Альфа |
ION7500 |
СЭТ 4ТМ |
КИПП-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ООО «Эльстер- |
Power Meas- |
ФГУП «Нижегород- |
|
|
|
|
ский завод им. М.В. |
ЗАО «Системы связи и теле- |
|||
1 |
Производитель |
Метроника», |
urement, |
|||
Фрунзе», |
механики», Санкт-Петербург |
|||||
|
|
г. Москва |
Канада |
|||
|
|
Н.Новгород |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Класс точности |
0,2S/0,5S |
0,2 |
0,5 |
0,2S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность, потребляемая |
|
|
|
|
|
3 |
цепями напряжения, В·А |
2 |
0,3 |
0,5 |
0,2 (100 В), |
|
|
(S МИП U) |
|
|
0,15 (100√3 В) |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность, потребляемая |
|
|
|
|
|
4 |
цепями тока, В·А |
0.2 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
(S МИП I) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
146
Т а б ли ц а 4 6
Данные измерительных преобразователей системы «Нева»
|
|
|
Номинальный |
Входное |
Потребляемая |
|
|
|
|
ток или напряжение, |
мощность |
||
№ |
Тип |
Назначение |
сопротивление, |
|||
I ном / Uном |
входной цепи |
|||||
|
|
|
Rвх |
|||
|
|
|
|
S МИП I / S МИП U |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭП |
Преобразователь |
100 В |
13 кОм |
0,80 В·А |
|
1 |
8527/13 |
напряжения |
100√3 В |
|
0,25 В·А |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭП |
Преобразователь |
1 А |
0,1 Ом |
0,10 В·А |
|
2 |
8527/14 |
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭП |
Преобразователь |
5 А |
0,025 Ом |
0,625 В·А |
|
3 |
8527/15 |
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
3. Проверка измерительных трансформаторов тока и напряжения по величине вторичной нагрузки. Пример расчета.
РУ 35 кВ выполнено по схеме двойной системы сборных шин. К каждой из систем шин присоединено 5 цепей. Измерительные приборы всех цепей ( три типа МИП – СЕТ 4 ТМ, КИПП-2 и преобразователь системы регистрации «Нева») подключены к трансформаторам тока цепей типа ТВ-35-40У2-1000/5
с S2ном = 30 ВА, и цепи напряжения приборов присоединений каждой системы шин подключены к группе из трех однофазных трансформаторов напряжения типа ЗНОМ-35-72У1 с S2ном =150 ВА.
147
Трансформаторы тока присоединений соединены по схеме звезды, группа трансформаторов напряжения имеет схему соединений: звезда с заземленной нейтралью/ звезда с заземленной нейтралью/ разомкнутый треугольник.
Для определения нагрузки на трансформаторы тока от измерительных приборов может быть использована следующая форма записи (табл.П11.3). Определение сечений кабелей токовых цепей и фактической вторичной нагрузки проведено в табл. П11.4
Т а б ли ц а 4 7
Расчет нагрузки трансформатора тока от измерительных приборов
|
|
|
Потребление |
|
Нагрузка фазы |
|
||
Наименование МИП |
|
Тип МИП |
|
|
(SМИП ),В·А |
|
||
|
обмотки, В·А |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
В |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Счетчик электрической |
|
СЕТ 4 ТМ |
0,1 |
0,1 |
|
- |
|
0,1 |
энергии |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерительный |
|
КИПП-2 |
0,1 |
0,1 |
|
0,1 |
|
0,1 |
преобразователь |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразователь системы |
|
ЭП 8527/15 |
0,625 |
0,625 |
|
0,625 |
|
0,625 |
регистрации «Нева» |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
0,825 |
|
0,725 |
|
0,825 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
148
|
|
|
|
|
|
|
Т а б ли ц а 4 8 |
|
|
|
Выбор сечения кабелей токовых цепей |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность, |
|
|
|
|
|
|
Наиме- |
|
потребляемая |
|
Номинальная |
Допустимое |
Выбранное |
Фактическая |
|
Длина, |
МИП для наиболее |
|
мощность |
вторичная |
||||
нование |
Тип ТТ |
сечение |
сечение |
|||||
м |
нагруженной |
нагрузки |
нагрузка |
|||||
цепи |
|
Fдоп , мм2 |
Fкаб, мм2 |
|||||
|
токовой цепи, |
|
S2ном, В·А |
S2факт, В·А |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
SМИП, В·А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЛ РУ |
60 |
0,825 |
ТВ-35-40 |
30 |
0,94 |
2,5 |
18,25 |
|
35 кВ |
У2 1000/5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S2факт = 18,25 ВА, что меньше, чем S2ном =30 ВА и больше, чем 0,25·S2ном =7,5 ВА. Таким образом, расчетная допустимая нагрузка находится в допустимых пределах для того, чтобы выбранный трансформатор работал в заданном классе точности.
Для определения нагрузки на трансформаторы напряжения от измерительных приборов может быть использована форма записи в виде табл. П11.5.
Результаты расчета падения напряжения приведены в табл. П11.6.
149
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 9 |
|
Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Наименование МИП |
|
Тип МИП |
Количество |
Потребление |
|
Потребление без |
|
|
|
присоединений |
по фазам , ВА |
|
разделения по фазам, ВА |
|
|
|
|
|
|
|
Счетчик электрической |
|
СЕТ 4 ТМ |
5 |
0,50 ·5 =2,5 |
|
7,5 |
энергии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерительный |
|
КИПП- 2 |
5 |
0,15 ·5 =0,75 |
|
2,25 |
преобразователь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразователь |
|
ЭП |
5 |
0,80 ·5 =4 |
|
12,0 |
Нева |
|
8527/13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
|
|
|
21,75 |
|
|
|
|
|
|
|
Условие по величине вторичной нагрузки выполняется: 21,75 ВА ≤ 150·3 ВА.
|
|
|
|
|
|
Т а б ли ц а 5 0 |
|
|
Расчёт падения напряжения во вторичных цепях ТН |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение |
Длина |
|
Количество |
Допустимое |
Выбранное |
Потери напряжения с учетом |
кабеля |
L, м |
|
МИП |
сечение |
сечение |
выбранного сечения |
|
Fдоп., мм2 |
F, мм2 |
U каб., % |
|||
|
|
|
|
|||
- |
60 |
|
3·5 |
0,915 |
2,50 |
0,092 |
|
|
|
|
|
|
|
Величина потери напряжения не превышает допустимое значение: 0,092% ≤ 0,25%
150