17.6. Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока при проектировании РУ заключается в выбо­ре типа трансформатора, определении ожидаемой нагрузки и сопоставлении ее с номинальной, проверке на электро­динамическую и термическую стойкость.

При выборе номинального первич­ного тока следует исходить из значения рабочего тока утяжеленного режима соответствующего присоединения. В присоединениях с относительно неболь­шими рабочими токами и большими токами КЗ приходится выбирать транс­форматоры тока с номинальным первич­ным током, значительно превосходящим рабочий ток присоединения, чтобы обес­печить электродинамическую и терми­ческую стойкость трансформатора. В этих случаях погрешности трансформа­торов получаются относительно боль­шими.

Класс точности намечают в соответ­ствии с назначением трансформатора тока. Как известно из предыдущего, погрешности трансформатора тока за­висят от его нагрузки. Заводы-изготови­тели указывают не только номинальную вторичную нагрузку, при которой по­грешности не выходят за пределы, со­ответствующие высшему классу точно­сти, но также нагрузки, соответствую­щие низшим классам точности с боль­шими погрешностями. Чтобы убедиться в том, что погрешности трансформа­тора не выходят за пределы намечен­ного класса, следует сопоставить рас­четную нагрузку с нагрузкой, указанной заводом для требуемого класса точ­ности.

Поскольку индуктивное сопротивле­ние вторичных цепей мало, можно огра-

ничиться подсчетом только активных сопротивлений. Расчетная нагрузка скла­дывается из сопротивления последова­тельно включенных приборов, соедини­тельных проводов и контактов. Обычно сопротивление контактов принимают равным 0,1 Ом.

В качестве соединительных провод­ников применяют контрольные кабели. Их сопротивление зависит от материа­ла и сечения жил, длины трассы и схе­мы включения измерительных прибо­ров. Кабели с медными жилами (р = =0,0175 Ом • мм²/м) применяют во вто­ричных цепях мощных электростанций с высшим напряжением 220 кВ и выше. Во вторичных цепях остальных электро­установок используют кабели с алюми­ниевыми жилами (р = 0,028 Ом∙мм²/м). По условию механической прочности сечение медных жил должно быть не менее 1,5 мм², а алюминиевых жил — не менее 2,5 мм². Если в число подклю­чаемых измерительных приборов входят счетчики, предназначенные для денеж­ных расчетов, то минимальные сечения жил увеличивают до 2,5 мм² для мед­ных жил и до 4 мм² для алюминиевых жил. Сечения проводников выбирают в соответствии с требованиями точности измерения, но не менее минимального сечения, удовлетворяющего требованию механической прочности.

Глава восемнадцатая ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЕ РЕАКТОРЫ

18.1. Конструкции реакторов

Отечественные аппаратные заводы изготовляют бетонные реакторы, т. е. реакторы с сухой изоляцией и бетонным каркасом для номинальных напряжений от 6 до 35 кВ и номинальных токов от 400 до 4000 А для внутренней и наружной установки.

Трехфазный токоограничивающий реактор состоит из трех катушек без стальных сердечников, следовательно, с линейной вольт-амперной характеристи­кой в широких пределах изменения то­ка - от номинального до тока КЗ, пре­вышающего номинальный в 10—20 раз. Активное сопротивление катушек отно­сительно мало.

Обмотки реакторов выполняют из многожильного провода — медного или алюминиевого. Провод имеет наружную изоляцию, а также изоляцию жил для уменьшения дополнительных потерь от вихревых токов.

Обмотку реакторов с номинальным током 630 А и выше выполняют из нескольких параллельных ветвей. При намотке провода применяют транспози­цию ветвей, что обеспечивает равномер-

ное распределение в них токов как в продолжительном рабочем режиме, так и при КЗ.

Чтобы придать обмотке необходи­мую механическую прочность, ее зали­вают в особой форме раствором цемен­та. После затвердевания цемента его про­сушивают и окрашивают во избежание проникновения влаги. Катушки устанав­ливают на фарфоровых изоляторах (рис. 18.1).

Фазы бетонных реакторов могут быть установлены вертикально (рис. 18.2, а), ступенчато (рис. 18.2,6) или горизонтально (в ряд или треуголь­ником, рис. 18.2, в). Заводы-изготовители указывают минимальные расстояния S и S₁ между осями фаз реакторов, исхо­дя из условий электродинамической стойкости трехфазного комплекта. Спо­соб установки реакторов выбирают в соответствии с размерами и массой катушек, а также конструкцией РУ. Вы­воды катушек реакторов на рис. 18.2 — 18.4 обозначены Л₁ и Л₂.

Наряду с реакторами описанной кон­струкции, называемыми одинарными, применение получили также сдвоенные реакторы, в основном¹ в качестве линей­ных. В отличие от одинарного сдвоен­ный реактор имеет две катушки на фазу, намотанные в одном направлении и включенные согласно, и три зажима — один средний и два крайних. Средним зажимом реактор присоединяют к ис­точнику энергии. За номинальный ток сдвоенного реактора принимают номи­нальный ток катушки. Средний зажим рассчитан на двойной номинальный ток.

При установке реакторов в помеще­ниях необходимо обеспечить защиту окружающих ферромагнитных конструк-

ций (колонн, балок, арматуры железо­бетонных стен и перекрытий) от чрез­мерного нагревания индуктированными токами. С этой целью заводы-изготови­тели указывают минимальные расстоя­ния X и Y от соответствующих ферро­магнитных конструкций (рис. 18.2).

Потери мощности в реакторах от­носительно малы. Однако обмотки ре­акторов нагреваются. Выделяющееся тепло отводится в окружающую среду. Сечение проводов обмотки выбирают с таким расчетом, чтобы температура обмотки в наиболее нагретых точках не превышала допустимую температуру для примененной изоляции. При внутрен­ней установке реакторов необходимо обеспечить вентиляцию помещения. В особо тяжелых условиях применяют принудительное охлаждение с помощью вентиляторов.

При КЗ температура обмотки резко увеличивается. Допустимая максималь­ная температура обмотки при КЗ опре­деляется материалом провода и видом изоляции.