9 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

Рисунок 9.1 Схема установки измерительных трансформаторов

Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице 5.9 [2]. Выбираем трансформаторы тока наружной установки ТФЗМ-110У1.

ТФЗМ-110У1 - трансформатор имеет один магнитопровод с обмоткой класса 0,5 и два магнитопровода для релейной защиты класса 10Р.

Таблица 9.1 Расчётные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст=110 кВ	Uном =110 кВ
Imах= 1069 А	Iном1 =1500 А
iу= 7,96 кА	iдин =158 кА
Bк =0,5 кА²·с	I т²·tт=263·3=52728 кА²·с
Z2р = 1,05 Ом	Z2ном = 1,2 Ом

Таблица 9.2 Вторичная нагрузка ТА

Прибор		Тип	Нагрузка, В·А, фазы
			А	В	С
Амперметр		Э-335	0,5	0,5	0,5
Варметр		Д-335	0,5	-	0,5
Ваттметр		Д-335	0,5	-	0,5
Счетчики
активной энергии		СЭТЗа	10	-	10
реактивной энергии		СЭТЗр	4	-	4
Итого			15,5	0,5	15,5
	ТА РА PW PVA PI PK Rпр+Rк А ТА РА В С О Рисунок 9.2 Схема подключения контрольно-измерительных приборов

Из рисунка 9.2 и таблицы 9.2 видно, что наиболее загруженные трансформаторы тока фаз А и С.

Общее сопротивление приборов:

r_приб= S_приб/I²₂,

где S_приб – мощность, потребляемая приборами, В·А; I₂ – вторичный номинальный ток прибора, I₂=1 А.

r_приб= 15,5/5²=0,62 Ом.

Допустимое сопротивление проводов:

r_пр=Z_2ном-r_приб- r_к,

где r_к – сопротивление контактов, принимается 0,05 Ом при двух-трёх приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов.

r_пр=1,2-0,62-0,1=0,48 Ом.

Для цепей РУ 110 кВ применяется кабель с медными жилами, ориентировочная длина ℓ=75 м, трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому ℓ=ℓ_расч, тогда сечение соединительных проводов:

,

где ℓ_расч – расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, м; ρ – удельное сопротивление материала провода, для медных проводов ρ=0,0175 Ом·мм²/м.

Принимаем контрольный кабель КВВГнг с жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем трансформаторы тока внутренней установки типа ТВТ110-1000/1.

Таблица 9.3 Расчётные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст=110 кВ	Uном =110 кВ
Imах =1069 А	Iном1 =1500А
iу= 7,96 кА	Не проверяется
Bк =0,55 кА²·с	·tт= = ·3=1875 кА²·с
Z2р = 16,125 Ом	Z2ном = 40 Ом

Таблица 9.4 Вторичная нагрузка ТА

Прибор	Тип	Нагрузка, В·А, фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчики
активной энергии	СЭТЗа	10	-	10
реактивной энергии	СЭТЗр	4	-	4
Итого		15,5	0,5	15,5

Общее сопротивление приборов: r_приб= 15,5/1²=15,5 Ом.

Допустимое сопротивление проводов: r_пр=40-15,5-0,1=24,4 Ом.

Сечение соединительных проводов:

Принимаем контрольный кабель КВВГнг с жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем трансформаторы тока внутренней установки типа ТШЛ-10У3.

Таблица 9.5 Расчётные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст=10 кВ	Uном =10 кВ
Imах =2312 А	Iном1 =4000 А
iу=21,84 кА	Не проверяются
Bк =28,7 кА²·с	I т²·tт=175²·3=91875 кА²·с
Z2р = 0,86 Ом	Z2ном = 1,2 Ом

Таблица 9.6 Вторичная нагрузка ТА

Прибор	Тип	Нагрузка, В·А, фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчики
активной энергии	СЭТЗа	10	-	10
реактивной энергии	СЭТЗр	4	-	4
Итого		15,5	0,5	15,5

Общее сопротивление приборов: r_приб= 15,5/5²=0,62 Ом.

Допустимое сопротивление проводов: r_пр=1,2-0,62-0,1=0,48 Ом.

Сечение соединительных проводов:

Принимаем контрольный кабель КВВГнг с жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем трансформаторы тока внутренней установки типа ТЛК-10У3.

Таблица 9.7 Расчётные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст=10 кВ	Uном =10 кВ
Imах =401А	Iном1 =600 А
iу=21,84 кА	iдин=81 кА
Bк =28,7 кА²·с	I т²·tт=31,5²·3=2976 кА²·с
Z2р = 0,703 Ом	Z2ном = 0,8 Ом

Таблица 9.8 Вторичная нагрузка ТА

Прибор	Тип	Нагрузка, В·А, фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	-	0,5
Счётчики
активной энергии	СЭТЗа	10	-	10
реактивной энергии	СЭТЗр	4	-	4
Итого		14,5	0,5	14,5

TА PA PI PK Rпр+Rк А TA PA В С О

Рисунок 9.5 Схема подключения контрольно-измерительных приборов

Общее сопротивление приборов: r_приб= 14,5/5²=0,58 Ом.

Допустимое сопротивление проводов: r_пр=0,8-0,58-0,05=0,17 Ом.

Сечение соединительных проводов:

Принимаем контрольный кабель КВВГнг с жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем по таблице 5-11 [1] трансформаторы тока ТА внутренней установки типа ТВТ-330-1000/5.

Таблица 9.9 Расчетные и каталожные данные

Расчётные данные	Каталожные данные
Uуст=330 кВ	Uном=330 кВ
Imax=490 кА	Iном1=1000 А
Z2p=0,77 Ом	Z2ном=1,2 Ом

Таблица 9.10 Вторичная нагрузка ТА

Прибор	Тип	Нагрузка, В.А, фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Итого		0,5	0,5	0,5

Рисунок 9.6 Схема подключения контрольно-измерительных приборов

Общее сопротивление приборов: r_приб=0,5/5²=0,02 Ом

Допустимое сопротивление проводов: r_пр=2-0,02-0,05=1,93 Ом.

Сечение соединительных проводов:

Принимаем контрольный кабель КВВГ_НГ c жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем трансформаторы тока наружной установки ТОГ-330У1

Таблица 9.11 Расчетные и каталожные данные

Расчетные данные	Каталожные данные
Uуст=330 кВ	Uном=330 кВ
Imax=490 А	Iном1=1000 А
Z2p=4,48 Ом	Z2ном=30 Ом

Таблица 9.12 Вторичння нагрузка TA

Прибор	Тип	Нагрузка, В*А,фазы
		A	B	C
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Датчики:
активной мощности	Е-829	1	-	1
реактивной мощности	Е-830	1	-	1
Итого:		3,5	0,5	3,5

Рисунок 9.7 Схема подключения контрольно-измерительных приборов

Общее сопротивление приборов

r_приб=3,5/1²=3,5 Ом.

Допустимое сопротивление проводов:

r_пр=30-3,5-0,1=26,4 Ом.

Сечение соединительных проводов:

Принимаем контрольный кабель КВВГнг с жилами сечением 2,5 мм².

Выбираем трансформаторы напряжения на сборных шинах 330 и 110 кВ подстанции типа НКФ-М-330У1, Uном=330/ кВ, S_2ном=400 В·А в классе точности 0,5 и НКФ-М-110У1, Uном=110/ кВ, S_2ном=400 В·А в классе точности 0,5.

Таблица 9.13 Вторичная нагрузка ТV

Прибор	Тип	Мощность 1-ой обмотки	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число прибо-ров	Общая
							Р, Вт	Q, вар
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Вольтметр регистриру-ющий	Н-394	10	1	1	0	1	10	-
Фиксатор импульсного действия	ФИП	3	1	1	0	1	3	-
Частотомер регистриру-ющий	Н-397	7	1	1	0	1	7
Итого							22

S_2р = = 22 В·А < S_2ном=3·400=1200 В·А

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбираем трансформатор напряжения на сборных шинах 10 кВ подстанции типа 3хЗНОЛ.06-10У3, Uном=10/ кВ, S_2ном=75 В·А в классе точности 0,5.

Таблица 9.14 Вторичная нагрузка ТV

Прибор		Тип	Мощность 1-ой обмотки	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число прибо-ров	Общая
								Р, Вт	Q, вар
Сборные шины
Вольтметр	Э-335		2	1	1	0	1	2	-
Ввод 10 кВ от трансформатора
Ваттметр	Д-335		1,5	2	1	0	1	3	-
Счетчики:
активной энергии	СЭТЗа		2,0 Вт	2	0,38	0,925	1	4	9,737
реактивной энергии	СЭТЗр		2,0 Вт	2	0,38	0,925	1	4	9,737
Линии 10 кВ
Счетчики:
активной энергии	СЭТЗа		2,0 Вт	2	0,38	0,925	10	24	58,421
реактивной энергии	СЭТЗр		2,0 Вт	2	0,38	0,925	10	24	58,421
Итого								61	136,32

S_2расч = = =149,3 В·А < S_2ном=3·75=225 В·А.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель типа КВВГнг сечением 2,5 мм² по условию механической прочности.