ИЭ / 6 сем (станции+реле) / Наиважнейшие методические пособия / Учебное пособие_Производство электроэнергии_2012 г

ТТ устанавливают во всех цепях, используют ТТ с несколькими сердечниками: для подключения контрольно-измерительных приборов и устройств релейной защиты с соответствующим классом точности. Для устройств релейной защиты используется сердечник с классом точности 10, остальные (0,2; 0,5; 1) — для измерений, причем для счетчиков и других МИП требуется класс точности не менее 0,5. За- воды-изготовители указывают номинальную вторичную нагрузку, при которой погрешности не выходят за допустимые пределы.

ТН подключают к сборным шинам (к каждой из систем шин или к каждой секции). Также обязательна установка ТН в цепях генераторов.

Конструкции измерительных трансформаторов и схемы соединения даны в [1, 3], типы новых трансформаторов тока в Приложении

10.

В курсовом проекте необходимо выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения во всех цепях по общим условиям выбора (табл. 9, табл. 10), а для цепи одного-двух присоединений, например, генератора, трансформатора СН или отходящей линии высокого напряжения сделать также проверку по вторичной нагрузке.

Трансформаторы тока, встроенные в выключатели, трансформаторы шинного типа на электродинамическую стойкость не проверяются.

Далее рассматриваются вопросы проверки измерительных трансформаторов по величине вторичной нагрузки для работы в заданном классе точности.

Для определения фактической нагрузки необходимо:

1. перечислить, какие параметры необходимо контролировать в цепи присоединения (отображать на средствах отображения коллективного пользования энергообъекта) 3 ;

2. определить тип нескольких МИП в цепи присоединения (МИП для сбора данных о значениях электрических величин на присоединении, МИП для коммерческого учета электрической энергии

81

(счетчик), МИП для регистрации ряда параметров), определить схему включения МИП и мощность, потребляемую обмотками последовательных и параллельных цепей.

Условия выбора трансформаторов напряжения

Подробно система измерений и характеристики МИП описаны в Приложении 11, схема подключения МИП к трансформаторам тока и трансформаторам напряжения показана на рис. 31.

82

КИПП-2M

A

B

C

Рис. 31

Расчет вторичной нагрузки измерительных ТТ.

Согласно требованиям нормативной документации, нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются контрольно-измерительные приборы, не должна превышать номинальных значений. Более того, нормируется также и величина минимальной нагрузки, т. е. допустимые пределы состав-

ляют (25 – 100% S2ном).

Условие проверки:

0,25S2ном ≤ S2факт ≤ S2ном,

где S2факт— фактическая нагрузка вторичной обмотки ТТ; S2ном — номинальная нагрузка вторичной обмотки ТТ для заданного класса точности.

Фактическая нагрузка определяется мощностью МИП, подключенных к ТТ, и величиной потерь мощности в контрольных кабелях и переходных контактах. Исходя из этого:

S2факт=Sмип+I22ном (Rкаб+Rконт),

83

где Sмип— мощность, потребляемая всеми МИП по токовым цепям; I2ном — номинальный вторичный ток ТТ; Rкаб— сопротивление контрольного кабеля токовых цепей; Rконт— суммарное сопротивление переходных контактов.

Принимаем: ∑Rконт= 0,05 Ом при двух-трех приборах и ∑Rконт = 0,1 Ом— при большем числе приборов. Сопротивление кабеля находится по формуле:

где Lкаб расч — расчетная длина соединительных проводов, зависящая от длины трассы провода и схемы соединения ТТ.

Пусть L — расстояние от ТТ до места установки приборов, т.е. до ЩУ, тогда Lкаб расч = L — при соединении ТТ в полную звезду;

Lкаб расч = √3L — при соединении ТТ в неполную звезду; Lкаб расч = 2L

— при включении ТТ в одну фазу.

При учебном проектировании длину соединительных проводов L от ТТ до приборов (в один конец) можно принять в соответствии с табл. 11.

Для подстанций указанные длины снижают на 15–20%.

ρкаб = 0,0175 Ом·мм2/м — удельное сопротивление медной жилы контрольного кабеля, применяется на электростанциях с агрегатами 100 МВт и выше; в остальных случаях используют провода с алюминиевыми жилами ρкаб = 0,0283 Ом·мм2/м; Fкаб— сечение кабеля.

Шкала стандартных сечений соединительных проводников —

1,5; 2,5; 4; 6; 10 мм2.

Сечение соединительных проводов по условию механической прочности не должно быть меньше 2,5 мм2 для алюминиевых жил и 1,5 мм2 для медных. Если в число подключаемых приборов входят счетчики АИИСКУЭ, то минимальное сечение жил увеличивают до 4

84

мм2 для алюминиевых жил и 2,5 мм2 для медных. Сечение более 6 мм2 обычно не применяется.

Согласно ГОСТ 7746-01 минимально допустимая вторичная нагрузка ТТ составляет:

5 ВА при S2ном. = 20 ВА; 6,25 ВА при S2ном. = 25 ВА;

7,5 ВА при S2ном. = 30 ВА; 12,5 ВА при S2ном. = 50 ВА.

Если указанные требования не соблюдаются, то необходимо догрузить МИП калиброванными нагрузочными сопротивлениями.

Проверка измерительных ТН по вторичной нагрузке.

Трансформаторы напряжения выбирают по номинальным параметрам первичной цепи, классу точности и схеме соединения обмоток. В заданном классе точности в каталоге задана величина допустимой вторичной нагрузки. Если вторичная нагрузка превышает номинальную в выбранном классе точности, то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему.

Условие выбора: S2факт ≤ S2ном.

При этом для группы однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, и трехфазных трансформаторов рассчитывают суммарную мощность трех фаз. Допускается выполнять расчет для одной фа-

85

зы, но при этом для трехфазного ТН S2ном должна быть уменьшена в три раза.

Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения МИП должны быть выбраны такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформатора напряжения класса точности 0,5.

Расчет потерь напряжения в цепях напряжения допускается выполнять без учета реактивного сопротивления внешней цепи, при этом предполагается, что коэффициент мощности МИП близок к 1.

Потери напряжения определяются по формуле:

∆U=Iном·Rкаб,

где Iном – ток нагрузки в питающем МИП кабеле, Rкаб – сопротивление питающего МИП кабеля. При этом

I = S2 факт ф , ном Uном

где S2 факт.ф — фактическая нагрузка вторичной обмотки на цепь одной фазы, Uном — номинальное напряжение фазы МИП или ИТН (100/√3 В или 220 В). Допустимые потери напряжения от ТН до расчетного счетчика или МИП при классе точности 0,2 или 0,5 состав-

ляют Uдоп = 0,0025 Uном.

Допустимое сечение кабеля определяем по формуле

= LS2ффакт. , Fдоп 0,0025Uном2

принимаем стандартное сечение Fкаб, уточняем падение напряжения в измерительной цепи (в %)

U = LS2факт.ф 100 и сравниваем с допустимым.

Uном2 Fкаб

Пример проверки трансформаторов тока и напряжения приведен в Приложении 11.

86

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Электрическая часть электростанций / Под ред. С. В. Усова. – Л. Энергоатомиздат, 1987.

2.Электрическая часть станций и подстанций / Под ред. А. А. Васильева. – М. Энергоиздат, 1990.

3.Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. – М. : Энергоатомиздат, 1987.

4.Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред.

Д. Л. Файбисовича. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : ЭНАС, 2009.

5.Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы / Под ред. Б. Н. Неклепаева. – М. : Энергия, 1979.

6.Околович М. Н. Проектирование электрических станций. – М. : Энергоиздат, 1982.

7.Лисовский Г. С., Хейфиц М. Э. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35-750 кВ. – М. : Энергия, 1977.

8.Двоскин Л. И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

9.Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М. : Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.

10.Ополева Г. Н. Схемы и подстанции электроснабжения. – М. : Фо- рум-Инфра, 2008.

11.Черновец А. К., Лапидус А. А. Электрическая часть систем электроснабжения станций и подстанций. Учебное пособие. - СПб. : Изд-во ПУ, 2006.

12.Черновец А. К. Электрическая часть атомных электростанций. Компоновка открытых распределительных устройств. Учебное пособие. –

Л.: ЛПИ, 1989.

13.Алексеева О. Н., Черновец А. К., Шаргин Ю. М. Электрическая часть атомных и гидравлических подстанций. Учебное пособие к курсовому проектированию. – СПб. : Изд-во СПбГТУ, 1998.

87

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Стоимость ячеек трансформаторов и выключателей

В соответствии с постановлением Госстроя России от 08.04.02 №16 за базисный уровень принят уровень цен, сложившихся на 01.01.2000 г. Определение стоимости в текущем уровне цен осуществляется с применением индексов пересчета стоимости, которые публикуются в специальных бюллетенях [4]. Так для электроэнергетики на 2008 годы известны индексы цен на технологическое оборудование -2,6, на капитальные вложения, строительно-монтажные и прочие работы – около 4.

Т а б ли ц а 1 2

Стоимость ячеек трансформаторов 35–220 кВ, тыс. руб. (цены 2000 г.)

88

90