Таблиця 10 Вибір трансформаторів струму

Параметри трансформатора струму	Умови вибору
Номінальна напруга Номінальний первинний струм Номінальний вторинний струм Клас точності Номінальна вторинна потужність Кратність струму: термічної стійкості Кt=Іt/ІН1 динамічної стійкості КД = іМАКС/(ІН1)	UНТ > UН ІН1 > ІР.МАКС ІН2 = 5 А (*) SН2 >S2 (КtІН1)2>()2tК ІН1КД>іУ

* Відповідно до приєднуваних приладів

Клас точності трансформаторів струму, до яких приєднують лічильники електричної енергії для комерційного розрахунку, повинен бути 0,5; для технічного обліку електроенергії допускається клас точності 1,0. Для приєднання реле і різноманітних пристроїв достатніми є клас точності 3,0.

Щоб забезпечити задану точність вимірювання, потужність S₂ приладів, приєднаних до вторинної обмотки трансформатора, не повинна перевищувати зазначене в паспорті трансформатора струму номінальне вторинне навантаження S_Н2. Залежно від класу точності знаходять номінальну вторинну потужність S_Н2.

Навантаження трансформаторів струму:

S₂ = S_ПР + (R_ПРОВ + R_КОН),

де – номінальний вторинний струм (1 або 5 А); S_ПР – сумарна потужність послідовно ввімкнених приладів (лічильників, амперметрів), ВА; R_ПРОВ – опір з'єднувальних провідників, Ом; R_КОН – опір контактів (R_КОН = 0,1 Ом).

Допустимий опір провідників обчислюється, виходячи з умови S₂ = S_Н2:

.

Отже, необхідний переріз з'єднувальних провідників:

,

де ρ – питомий опір металу з'єднувальних проводів, (Ом·мм²)/м; L_Р – розрахункова довжина проводів, м (2,5...3м).

За результатом розрахунку приймають ближчий стандартний переріз, але не менше 2,5 мм² для мідних проводів або 4 мм² для алюмінієвих.

У комірках лінії 10 кВ РТП-35/10 кВ, як правило, встановлюється один електронний лічильник електричної енергії, наприклад, типу "Каскад" (S_ПР = 2 ВА). Для вимірювання струму використовують один амперметр типу Е-335 (S_ПР = 0,5 ВА) або Е-378 (S_ПР = 0,1 ВА).

2.7. Вибір релейного захисту комірки 10 кВ районної трансформаторної підстанції

Для захисту ліній 10кВ використовують максимальний струмовий захист і струмову відсічку. При цьому максимальний струмовий захист може бути виконаним за допомогою мікропроцесорних пристроїв типу МРЗС, УЗА, СИРИУС тощо.

Пристрій МРЗС має три виконання максимального струмового захисту (МСЗ) за вибором:

- триступінчастий МСЗ з незалежною від струму витримкою часу;

- триступінчастий МСЗ, де перший і третій ступінь з незалежною від струму витримкою часу, а другий – залежною від струму витримкою часу;

- триступінчатий МСЗ з можливістю блокування кожного ступеня напругою.

Характеристики ступенів МСЗ з незалежною від струму витримкою часу:

- діапазон уставок за струмом спрацьовування від 0,1∙I_н до 30∙I_н з дискретністю 0,02∙I_н;

- діапазон уставок за часом спрацьовування від 0 до 32 с з дискретністю 0,01 с;

- діапазон уставок за напругою від 2 В до 150 В з дискретністю 1 В;

- коефіцієнт повернення за напругою від 1,05 до 2,00 з дискретністю 0,01.

Характеристики другого ступеня МСЗ із залежною від струму витримкою часу.

Прилад МРЗС має два варіанти ампер-секундної характеристики залежної ступені по МЕК 255-4. Ампер-секундна характеристика 1 варіанту (додатки 11 і 12) нелінійна:

n∙t=А∙М/(К – 1), с,

де t – час дії захисту, с; К – кратність струму по відношенню до струму спрацьовування; А, n – коефіцієнти, що визначають вид характеристики; М – масштабний коефіцієнт, с.

Діапазон установки М – від 0,05 до 1 с з дискретністю 0,01 с. Межі зміни часу дії захисту – від 0 до 32 с.

МСЗ в першому варіанті має дві характеристики:

- полога (додаток 11) – А = 0,14, n = 0,02;

- крута (додаток 12) – А = 13,5, n = 1.

Ампер-секундна характеристика другого варіанту (додаток 13) лінійна:

t = t_у –α∙(К-1), с,

де t_у – уставка другого ступеня МСЗ за часом дії, с; α – крутизна ампер-секундної характеристики на залежній ділянці, с; К – кратність струму по відношенню до струму спрацьовування.

Діапазон уставок t_у – від 0 до 32 с з дискретністю 0,01 с.

Діапазон уставок α – від 0 до 4,0 с з дискретністю 0,01 с.

Діапазон кратностей струму по відношенню до уставки (К), в межах якого забезпечується точність часу спрацьовування від 1,2 до 20.

Основна похибка за часом спрацьовування часово-незалежних ступенів МСЗ:

- для часу спрацьовування до 5 с – не більше 0,01 с;

- для часу спрацьовування від 5 до 32 с – не більше 0,05 с.

Похибка відліку часу органом витримки часу – не більш як 0,01с при витримці до 5 с і не більш як 0,05 с при витримці від 5 до 32 с, гарантується для кратностей струму відносно струму спрацьовування в межах від 1,2 до 20.

Можливе включення і відключення МСЗ через дискретні входи.

Можливе блокування окремо кожного ступеня МСЗ через дискретний вхід.

У мережах напругою 10 кВ МСЗ може виконуватись у двофазному варіанті (трансформатори струму монтуються тільки у двох фазах), тому можуть бути використані схеми з'єднань трансформаторів струму у неповну зірку або на різницю струмів двох фаз.

Струм спрацювання максимального струмового захисту знаходять за формулою:

,

де К_Н, К_СП, К_П – відповідно коефіцієнт надійності, самозапуску і повернення; І_Р.МАКС – максимальний розрахунковий струм навантаження, А.

Коефіцієнт самозапуску К_СП для ліній сільськогосподарського призначення може мати значення 1,1...1,8. Величина коефіцієнтів надійності та повернення залежить від типу реле (табл. 11).

Таблиця 11

Коефіцієнти надійності та повернення

Коефіцієнт	Тип реле
	МРЗС	УЗА-10	РТ-85
Надійності Повернення	1,15 0,95…0,98	1,15…1,2 0,9…0,92	1,12 0,8

Максимальний розрахунковий струм навантаження визначають за максимальною потужністю на першій ділянці лінії 10 кВ (більша із S_Д і S_В):

.

Тоді струм спрацювання реле

,

де К_СХ – коефіцієнт схеми (при з'єднанні трансформаторів струму в неповну зірку К_СХ =1, а у випадку з'єднання на різницю струмів двох фаз – К_СХ = 3); n_TT – коефіцієнт трансформації трансформаторів струму.

Враховуючи дискретність уставок струму спрацювання реле, вибирають найближче більше значення струму уставки І_УСТ релейного пристрою.

Після вибору струму уставки реле визначають уточнене значення струму спрацювання захисту:

.

Чутливість захисту перевіряють за формулою:

,

де К_Ч – коефіцієнт чутливості для максимального струмового захисту (рекомендоване значення К_Ч = 1,5); – мінімальне значення струму двофазного к. з. у мережі (шини 10 кВ найбільше віддаленої ТП 10/0,4 кВ).

Захист споживчих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ на стороні напруги 10 кВ виконується плавкими запобіжниками типу ПК або іншими.

Номінальні струми плавких вставок запобіжників типу ПК наведено у табл. 12 залежно від потужності силового трансформатора ТП-10/0,4 кВ.