Выбор догрузочных резисторов во вторичной цепи трансформаторов напряжения

Доброго времени суток. В данной статье я буду рассматривать выбор догрузочных резисторов во вторичной цепи измерительных трансформаторов напряжения (ТН).

Выбор догрузочных резисторов будет выполнятся по рекомендациям МИ 3023-2006 «Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения» 2007 г. Все расчеты будут производиться для догрузочных резисторов компании ООО «Приборэнерго».

Согласно ГОСТ 1983-2015 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия» пункты 6.15.1 — 6.15.2, чтобы измерительные приборы работали в требуемом классе точности, требуется чтобы фактическая нагрузка ТН была в пределах от 25% до 100% от номинальной мощности обмотки.

Если же фактическая нагрузка у нас не попадает в указанные пределы, то в этом случае для обеспечения заданного класса точности ТН рекомендуется (МИ 3023-2006) устанавливать догрузочные резисторы.

Догрузочные резисторы мы должны выбирать так, чтобы фактическая нагрузка ТН была в диапазоне 50±10% от номинальной мощности обмотки ТН.

Рассмотрим более подробно выбор догрузочных резисторов для трехфазной антирезонансной группы трансформаторов НАЛИ-СЭЩ-6-0,5/3Р-225/30 (ЗАО «ГК «Электрощит» — ТМ Самара») на примере.

Пример

Необходимо выбрать догрузочные резисторы во вторичных цепях ТН трехфазной антирезонансной группы трансформаторов НАЛИ-СЭЩ-6-0,5/3Р-225/30.

Исходные данные:

• Коэффициент трансформации — 6000/100;
• Класс точности — 0,5;
• Номинальная мощность — 225 ВА;
• Схема соединения вторичных обмоток ТН — «полная звезда»;
• Подключатся ко вторичной обмотке ТН будет один счетчик SL7000 Smart.

В соответствии с инструкцией на счетчик SL7000 Smart стр.18 собственное потребление в цепях напряжения пофазно составляет:10 ВА.

Технические характеристики ТН приведены в таблице 1 из каталога ЗАО «ГК «Электрощит» — ТМ Самара».

Решение

1. По выражению 2 [Л1, с.8] определяем оптимальную мощность нагрузки трансформатора напряжения:

Sн2 = 0,5*Sном.2 = 0,5*225 = 112,5 ВА

где: Sном2 = 225 ВА – номинальная мощность обмотки ТН с классом точности 0,5;

2. После того как мы определили оптимальную трехфазную мощность ТН, нужно определить оптимальную мощность для каждой фазы, делается это потому, что будут устанавливаться три однофазных догрузочных резистора, если вы будете устанавливать один трехфазный догрузочный резистор, то мощность счетчика нужно брать трехфазную (в паспорте на счетчики она обычно представлена однофазная, чтобы получить трехфазную мощность умножьте на 3, в моем случаем S = 3*10 ВА = 30 ВА), мощность обмоток ТН представлена трехфазная. Обращаю Ваше внимание на это, так как — это очень важный момент в выборе резисторов.

S_{А,В,С мин} = Sн2/3 = 112,5/3 = 37,5 ВА

3. Определяем мощность догрузочных резисторов по выражению 3 [Л1, с.8]:

Sдогр. = S_{А,В,С мин} – Sизм.2= 37,5 — 10 = 27,5 ВА

4. Определяем сопротивление догрузочного резистора по выражению 4 [Л1, с.9]:

где: Uном.= 100/√3 = 57,8 В – фазное напряжение вторичной обмотки соединенной по схеме «полная звезда», линейное напряжение равно – 100 В.

5. Предварительно принимаем три однофазных догрузочных резистора типа МР 3021-Н-100/√3В-30ВА, с мощностью Sдогр.1 = 30 ВА и рассчитываем сопротивление выбранного резистора.

Сопротивление выбранного резистора практически совпадает с расчетным, значит выбор правильный. Почему мы еще рассчитываем сопротивление, связано это с тем, что резисторы выбираются по сопротивлению, а не по мощности.

5. Определим в процентном соотношении насколько будет загружена вторичная обмотка ТН с догрузочными резисторами:

S% = ((Sдогр.1+Sфакт.)/ Sном.2)*100% = ((30+10)/225/3)*100% = 53% — условие выполняется

Поскольку оптимальные значения метрологических характеристик трансформаторов напряжения находятся в диапазоне от 40 % до 60 % от номинального значения мощности нагрузки.

Литература:

1.МИ 3023-2006 «Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения» 2007 г.