9 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения
Трансформаторы тока различают по роду установки:
Наружные; внутренние; встроенные; накладные.
Для наружной установки существуют трансформаторы тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией, а также бывают с элегазовой изоляцией. Такие трансформаторы устанавливаются в открытых РУ.
Накладные трансформаторы тока – кольцевидные либо прямоугольные обмотки, которые надеваются на шины.
Встроенные трансформаторы тока используются в установках с напряжением 35 кВ и более в вводах высокого напряжения элегазовых выключателей типа ВГБ, ВЭБ, а также в силовых трансформаторах, в этом случае встраиваются магнитопроводы со вторичными обмотками.
Условия выбора трансформаторов тока:
(9.1)
Выбранный ТТ проверяется по токам КЗ, на термическую стойкость, а также на вторичную нагрузку:
Проверка на ток динамической стойкости:
(9.2)
Проверка на термическую стойкость:
(9.3)
где Bк,расч – из выбора выключателей.
Проверка на вторичную нагрузку:
(9.4)
где z2н – номинальная нагрузка трансформатора тока, Ом
z2,расч – расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом.
Учитывая, что приборы обладают практически только активным сопротивлением, то принимаем:
(9.5)
где Sн – номинальная мощность вторичных обмоток в классе точности, ВА
I2н – номинальный ток вторичной обмотки.
(9.6)
(9.7)
где Sн – номинальная мощность приборов, ВА
r2,конт – сопротивление контактов, при количестве приборов 3 и менее:
r2,конт = 0,05 Ом
При количестве приборов более 3:
r2,конт = 0,1 Ом.
Чтобы определить r2,пров предпологается, что r2,расч = r2,н , тогда:
(9.8)
Откуда площадь поперечного сечения проводов:
(9.9)
По условию прочности сечение должно быть не менее 2,5 мм2, в случае если условие не выполняется то сопротивление проводов рассчитывается по формуле:
(9.10)
9.1 Выбор измерительных трансформаторов тока в цепи блочного трансформатора тдц-400000/330у1
В данной цепи будем отдавать предпочтение трансформаторам тока с элегазовой изоляцией, так как ни имеют ряд преимуществ:
Техническое обслуживание в процессе эксплуатации практически не требуется. Это сокращает расходы предприятия.
Высокая пожаробезопасность и взрывобезопасность. Благодаря этому не требуется установка оборудования для тушения пожара.
Большой срок службы – не менее 35 лет.
Данные трансформаторы характеризуются компактными габаритами.
Работа установки характеризуется низким уровнем шума.
Не требуется расширительный бак. Это позволяет уменьшить высоту конструкции.
Среди приведенных в Таблице 9.2 трансформаторов тока выбираем ТРГ-УЭТМ-330У1 производства ООО «ЭЛЬМАШ УЭТМ» [16] ,так как его номинальный ток на первичной обмотке ближе по значению к номинальному и максимальному току цепи, благодаря этому погрешность в измерениях будет меньше.
Т – трансформатор тока
Р – с расщепленной вторичной обмоткой
Г – элегазовый
330 – номинальное напряжение, кВ.
Выбранный трансформатор тока представлен на рисунке 9.1
Рисунок 9.1 – Трансформатор тока ТРГ-УЭТМ-330У1
Проведем проверку:
330 кВ = 330 кВ
600 А > 589 А
600 А > 589 А
Классы точности для вторичных обмоток для измерений:
0,2S;0,5S;0,2;0,5;1;3;5;10
Проверка на ток динамической стойкости по формуле (9.2):
102 кА > 55,644 кА
Проверка на ток термической стойкости по формуле (9.3):
кА2с
1600 кА2с > 70,777 кА2с
Проверка на вторичную нагрузку по формулам (9.4) – (9.10):
Приборы, нагружающие трансформатор тока производства «Инкотекс»[25], производства ООО «ТЭК» [26]
Таблица 9.1 – Потребляемая мощность приборов.
Тип прибора |
Наименование прибора |
Потребляемая мощность, ВА, не более |
|
||
Класс точности: |
0,2 |
0,5 |
|
||
Амперметр |
ЦП-А72 |
- |
0,5 |
||
Счетчик |
Меркурий 234 |
0,1 |
- |
||
Сумма: |
0,1 |
0,5 |
|||
Для класса точности 0,2:
Определим номинальную нагрузку трансформатора тока по формуле (9.5):
Ом
Определим сопротивление приборов по формуле (9.7):
Ом
Так как количество приборов менее 3, то принимаем r2,конт = 0,05 Ом
Тогда сопротивление проводов определим по формуле (9.8):
Ом
Площадь поперечного сечения проводов определим по формуле (9.9):
мм2
По условию прочности сечение проводов должно быть не менее 2,5 мм2,тогда сопротивление проводов рассчитываем по формуле (9.10):
Ом
Определим расчетную вторичную нагрузку трансформатора тока по формуле (9.6):
Ом
Для класса точности 0,5 :
Определим номинальную нагрузку трансформатора тока по формуле (9.5):
Ом
Определим сопротивление приборов по формуле (9.7):
Ом
Так как количество приборов менее 3, то принимаем r2,конт = 0,05 Ом
Тогда сопротивление проводов определим по формуле (9.8):
Ом
Площадь поперечного сечения проводов определим по формуле (9.9):
мм2
По условию прочности сечение проводов должно быть не менее 2,5 мм2,тогда сопротивление проводов рассчитываем по формуле (9.10):
Ом
Определим расчетную вторичную нагрузку трансформатора тока по формуле (9.6):
Ом