Дата и время

Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ

Раздел: Электрооборудование

Трансформатор тока типа ТОЛ-СЭЩ-10

Требуется выбрать трансформаторы тока (ТТ) типа ТОЛ-СЭЩ-10 на напряжение 6 кВ устанавливаемые в ячейку типа КРУ-СЭЩ-61М (ОАО «Самарский завод «Электрощит»), для питания счетчика электрической энергии типа СЭТ 4ТМ.03M, подключеный к обмотке класса точности 0,5S (для технического учета), а также для подключения терминала релейной защиты типа Сириус-21-Л-И1 (ЗАО «РАДИУС Автоматика»), согласно рис.1 и рис.2.

От проектируемой ячейки осуществляется питание силового трансформатора мощностью 2500 кВА.

Схема подключения трансформаторов тока к микропроцессорному терминалу Сириус-21-Л-И1

Рис.1 - Схема подключения трансформаторов тока к терминалу Сириус-21-Л-И1

Схема подключения трансформаторов тока к cчетчику СЭТ 4ТМ.03M

Рис.2 - Схема подключения трансформаторов тока к cчетчику СЭТ 4ТМ.03M

Выбирать трансформаторы тока, мы должны из условий:

1. Номинальное напряжение Uуст=6 кВ ≤ Uном=10 кВ (условие выполняется);

2. Номинальный ток Iрасч < Iном;

2.1. Рассчитываем первичный расчетный ток:

Рассчитываем первичный расчетный ток

Предварительно выбираем трансформаторы тока на номинальный первичный ток 300 А (согласно каталога, см. таблицу 1) Iном.=300 А > Iрасч =240,8 А (условие выполняется);

Таблица 1 - характеристики трансформаторов тока ТОЛ-СЭЩ-10

3. Для того, чтобы присоединенные приборы, работали в требуемом классе точности, необходимо чтобы, подключаемая вторичная нагрузка Zн не превышала номинальной, для данного класса точности, при этом должно выполняться условие Zн ≤ Zдоп.

Рассчитываем вторичную нагрузку согласно типовой работы «Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока» "Теплоэлектропроект" №48082-э.

3.1 Определяем сопротивление счетчика типа СЭТ 4ТМ.03M:

Определяем сопротивление счетчика типа СЭТ 4ТМ.03M

где:
Sприб. = 0,3 ВА – потребляемая мощность прибора, согласно каталога на счетчик СЭТ 4ТМ.03M.
I2ном. = 5 А – номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока.

3.2 Определяем сопротивление обмотки трансформаторов тока для измерения, рассчитанное из номинальной вторичной нагрузки, равное 5 ВА, согласно каталога на ТОЛ-СЭЩ-10.

Определяем сопротивление обмотки трансформаторов тока для измерения

3.3 Определяем сопротивление провода (кабеля) пользуясь выражением (3) из типовой работы №48082-э, для схемы соединения трансформаторов тока в полную звезду, принимая что Zн=Zдоп:

Определяем сопротивление провода (кабеля)

где:
rпер=0,05 Ом – переходное сопротивление контактов при двух, трех приборов и 0,1 Ом при большем числе приборов;

3.4 Определяем сечение кабеля соединяющего трансформаторы тока класса точности 0,5S с счетчиком типа СЭТ 4ТМ.03M:

Определяем сечение кабеля соединяющего трансформаторы тока класса точности 0,5S

где:
l – длина провода (кабеля) от трансформатора тока до места установки измерительных приборов, м;
γ –удельная проводимость, м/Ом*мм2(для меди γ = 57, для алюминия γ =34,5).

По условиям механической прочности для меди, принимаем кабель сечением 2,5 мм2.

3.5 Определяем фактическое сопротивление кабеля с учетом принятого.

Определяем фактическое сопротивление кабеля с учетом принятого

3.6 Определяем фактическую нагрузку, при этом должно выполняться условие Zн < Zдоп:

Определяем фактическую нагрузку

Zн < Zдоп.=0,09 Ом < 0,2 Ом (условие выполняется);

4. Определяем сопротивление и сечение кабеля для токовых цепей микропроцессорного терминала Сириус-21-Л-И1, согласно рис.1.

4.1 Определяем сопротивление микропроцессорного терминала Сириус-21-Л-И1:

Определяем сопротивление микропроцессорного терминала Сириус-21-Л-И1

где:
Sприб. = 0,5 ВА – потребляемая мощность терминала Сириус-21-Л-И1, согласно каталога.

4.2 Определяем расчетную кратность для токовой отсечки по формуле (13) из типовой работы №48082-э:

Определяем расчетную кратность для токовой отсечки

где:
  • 1,1 – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность ТТ при срабатывании защиты;
  • Iс.з.=3000 А – первичный ток срабатывания защиты;
  • I1н – первичный номинальный ток ТТ.

По кривой предельной кратности для ТОЛ-СЭЩ-10 определяем допустимую нагрузку, исходя из расчетной кратности 11 при которой погрешность, не должна быть более 10%. Sдоп.=30 ВА.

Определяем расчетную кратность для токовой отсечки

Рис.3 – Кривая предельной кратности вторичной обмотки для защиты с классом точности 5Р, 10Р и номинальной нагрузкой 30 ВА трансформатора с первичными токами 10…300, 600 А

4.3 Определяем сопротивление обмотки трансформаторов тока для защиты - 10Р, рассчитанное из допустимой вторичной нагрузки, равной 30 ВА:

Определяем сопротивление обмотки трансформаторов тока для защиты - 10Р

4.4 Определяем сопротивление провода (кабеля) пользуясь выражением (3) из типовой работы №48082-э, для схемы соединения трансформаторов тока в полную звезду, принимая что Zн=Zдоп:

Определяем сопротивление провода (кабеля) пользуясь выражением (3) из типовой работы №48082-э

4.5 Определяем сечение кабеля соединяющего трансформаторы тока класса точности 10Р с терминалом Сириус-21-Л-И1:

Определяем сечение кабеля соединяющего трансформаторы тока класса точности 10Р с терминалом Сириус-21-Л-И1

где:
l – длина провода (кабеля) от трансформатора тока до места установки терминала, м;
γ –удельная проводимость, м/Ом*мм2(для меди γ = 57, для алюминия γ =34,5).

По условиям механической прочности для меди, принимаем кабель сечением 2,5 мм2.

4.6 Определяем фактическое сопротивление кабеля с учетом принятого.

Определяем фактическое сопротивление кабеля с учетом принятого

4.7 Определяем фактическую нагрузку, при условии, что Zн < Zдоп должно выполняться:

Определяем фактическую нагрузку

Zн < Zдоп.=0,01 Ом < 1,2 Ом (условие выполняется);

Здесь я хотел бы сделать не большое отступления, как видно из расчетов при использовании современной аппаратуры в ячейках КРУ с небольшой потребляемой мощностью и незначительной длиной кабеля, проводить расчеты по определению сечения кабеля, можно не выполнять.

А сечение кабеля применять по механической прочности, согласно ПУЭ раздел 3.4.4. для токовых цепей - 2,5 мм2 для меди и 4 мм2 для алюминия;

Если же у Вас, например, трансформаторы тока находятся на ОРУ, а измерительная аппаратура расположена на значительном расстоянии от трансформаторов тока, то обязательно нужно проверить чтобы выполнялось условие Zн ≤ Zдоп.

5. Проверяем на электродинамическую стойкость по условию:

iу=20,553 кА ≤ iпр.с=80 кА (условие выполняется)

где:
iу=20,553 кА – расчетный ударный ток КЗ;
iпр.с= 80 кА – ток динамической стойкости, выбирается из каталога по таблице 2 для исполнения 01.

Таблица 2 - Данные термической и динамической стойкости трансформаторов тока ТОЛ-СЭЩ-10

6. Определим предельный ток термической стойкости. При этом должно выполнятся условие:

Определим предельный ток термической стойкости для трансформаторов тока

где:
  • Iтер. =31,5 кА предельный ток термической стойкости, выбранный по каталогу (см. таблицу 2);
  • tтер=1 сек.- длительность протекания тока термической стойкости, согласно каталогу (см. таблицу 2);
  • Вк – тепловой импульс рассчитывался ранние, при выборе силового выключателя 6 кВ.

Выбираем трансформатор тока типа ТОЛ-СЭЩ-10-01-0,5S/0,5/10P-5/10/30-300/5У2 и для токовых цепей выбираем кабель марки КВВГЭнг-4х2,5мм2.

Все расчетные и каталожные данные, сводим в таблицу 3.

Таблица 3

№ п/п Расчетные данные Каталожные данные Условие выбора Примечание
Трансформатор тока ТОЛ-СЭЩ-10-01-0,5S/0,5/10P-5/10/30-300/5У2
1 Uуст=6 кВ Uном=10 кВ Uуст ≤ Uном условие выполняется
2 Iрасч=240,8 А Iном=300 А Iрасч< Iном условие выполняется
3 Zн=0,09 Ом Zдоп=0,2 Ом Zн ≤ Zдоп Для счетчика СЭТ 4ТМ.03M (условие выполняется)
4 Zн=0,01 Ом Zдоп=1,2 Ом Zн ≤ Zдоп Для терминала Сириус-21-Л-И1 (условие выполняется)
5 условие выполняется
Литература:
1. Типовая работа «Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока» "Теплоэлектропроект" №48082-э
2. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
3. Рожкова Л.Д. и Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. − 3-е изд., перераб. и доп. − М., Энергоатомиздат, 1987.

Просмотров: 11894

Статья создана: 29.07.2016

Поделиться:


Читать еще:



Комментарии посетителей (всего 5шт.):
Юля
4
# 85
(12:53:44 24.10.2016 г.)
Большое спасибо! Впервые вижу столь понятный и подробный расчет
Ответить
Евгений
0
# 106
(21:53:22 13.12.2016 г.)
отлично! на номинале вы проверили. А если линия будет нагружена не на 100% а на 10?? или на 5 ?? попадем ли мы в класс точности ???
а релейной обмоткой другой вопрос. во время короткого ток будет в несколько раз превышать номинал, скажем раз в 20.... будут ли будут ли выполняться требования 10%ой погрешности??
Ответить
Администратор
5
# 107
(19:39:15 15.12.2016 г.)
Данным примером нельзя охватить все случаи, которые Вы описали. Выбор и проверка ТТ выполнена для конкретного случая! Сам сталкивался когда линия нагружена на 15% и возникают проблемы выбора ТТ, чтобы он работал в требуемом классе точности, особенно для счетчиков коммерческого (технического) учета.
Ответить
Сергей
0
# 243
(10:37:03 04.07.2017 г.)
Администратор, помоги!
Выполняю выбор ТТ на РП для ячеек ввода.
Как мне посчитать ток для выбора ТТ, по нагрузке одной секции, или по нагрузке двух секций ( в случае аварии до одного ввода, вся нагрузка ляжет на другой, через секционный выключатель)
Ответить
Администратор
1
# 245
(18:01:22 05.07.2017 г.)
Здравствуйте! Номинальный первичный ток для ТТ ввода и СВ выбирайте с учетом, что у вас одна из секций отключена и питание осуществляется от одного ввода.

P.S Приношу свои извинения, что не много с опоздание отвечаю, для быстрого получения ответа, пишите в группе "Вконтакте".
Ответить

Закрыть
Имя:
764 + 77 =  
Добавить комментарий:
Имя:
764 + 77 =