Выбор измерительных трансформаторов

а) Выбор трансформаторов тока.

Трансформаторы тока выбирают:

—по напряжению установки.

U_уст U_ном ;

—по току.

I_норм I _{1ном ;} I_мах I_1ном;

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

• —по конструкции и классу точности:
• —по электродинамический стойкости:

i _y K_эд I_1ном i _yi _дин,.

где i_y — ударный ток КЗ по расчету; К_эд — кратность электродинамический стойкости по каталогу; I_1ном -номинальный первичный ток трансформатора тока; i_дин -ток электродинамический стойкости.

Электродинамическая стойкость шиных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются,.

— по термической стойкости.

B_k

где i_y — тепловой импульс по расчету; К_t -кратность термической стойкости по каталогу; t_тер -время термической стойкости по каталогу; I_тер — ток термической стойкости;

—по вторичной нагрузке.

Z₂ном.

где Z₂— вторичная нагрузка трансформатора тока; Z_2ном -номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Рассмотрим подробнее выбор трансформаторов тока по вторичной нагрузке. Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому Z₂r₂. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

r₂ = r_приб + r_пр + r_к

Сопротивление приборов определяется по выражению.

r_приб =S_приб / I²₂

где.

S_приб-мощность протреблямая приборами; I₂— вторичный номинальный ток прибора.

Сопротивление контактов принимается 0,05 Ом при двух-трех приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов. Сопротивление соединительных проводов зависит от длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности необходимо выдержать условие.

r_приб +r_пр + r_к Z_2ном

откуда.

r_пр = Z_2ном — r_приб — r_к

Зная r_пр можно определить сечение соединительных проводов.

q = l_расч/r_пр

гдеудельное сопротивление материала провода. Провода с медными жилами (=0,0175) применяются во вторичных цепях основного и вспомогательного оборудования мощных электростанций с агрегатами 100 МВт и более, а также на подстанциях с высшим напряжением 220 кВ и выше. В остальных случаях во вторичных цепях применяются провода с алюминиевыми жилами (=0,0283) ;

l_расч— расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.

Длину соединительных проводов от трансформатора тока до приборов (в один конец) можно принять для разных присоединений приблизительно равной, м:

Все цепи ГРУ 6−10 кВ, кроме линий к потребителям …40−60.

Цепи генераторного напряжения блочных электростанций … .20−40.

Линии 6−10 кВ к потребителям… …4−6.

Все цепи РУ.

• 35 кВ….. 60−75
• 110кВ…. 75−100
• 220кВ…100−150
• 330−500кВ…150−175

Для подстанций указанные длины снижают на 15−20%.

В качестве соединительных проводов применяют многожильные контрольные кабели с бумажной, резиновой, полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией в свинцовой, резиновой, полихлорвиниловой или специальной теплостойкой оболочке. По условию прочности сечение не должно быть меньше 4 мм² для алюминиевых жил и 2,5 мм² для медных жил (см. ПЭУ, 3.4.4.). Сечение 6 мм² обычно не применяется.

б) Выбор трансформаторов напряжения.

Трансформаторы напряжения выбираются:

—по напряжению установки.

U_устU_ном;

• —по конструкции и схеме соединения обмоток;
• —по классу точности;
• —по вторичной нагрузке

S₂ S_ноу

где S_ном— номинальная мощность в выбранном классе точности, при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольникаудвоенную мощность одного трансформатора ;

S₂-нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В.А.

Для упрощения расчетов нагрузки приборов можно не разделять по фазам, тогда.

S₂

Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему.

Для упрощения расчетов при учебном проектировании можно принимать сечение проводов по условию механической прочности 1,5 мм² для медных жил и 2,5 мм² для алюминиевых жил.

Пример:

Выбрать трансформаторы тока и напряжения для присоединения измерительных приборов в цепи генератора 100МВт, включенного на шины 13,8кВ. Расчетные данные приведены в таблице 8.

Так как участок от выводов генератора до стены турбинного отделения выполнен комплекстным токопроводом ТЭКН-Е-20−10 000−300, то выбираем трансформаторы тока, встроенные в токопровод ТШ-20−10 000/5,. Сравнение расчетных и каталожных данных приведено в таблице 10.