Меню

Как рассчитать трансформаторы тока 10кв

Расчёт и выбор измерительных ТТ

11. Расчёт и выбор измерительных ТТ

11.1 Выбор измерительных трансформаторов тока, сечения жил кабелей. 3

11.1.1 Измерительные трансформаторы тока. 3

11.1.2. Методика выбора трансформаторов тока. 3

11.1.3. Расчёт коэффициента трансформации ТТ. 3

11.1.4. Проверка выбора коэффициента трансформации ТТ.. 4

11.2. Расчёт вторичной нагрузки ТТ. 4

Приложение 11.1. 7

11.1 Выбор измерительных трансформаторов тока, сечения жил кабелей

11.1.1 Измерительные трансформаторы тока

В проекте описан общий принцип выбора трансформаторов тока (ТТ) , приведены методики и алгоритмы расчёта параметров ТТ.

Трансформаторы тока, используемые для коммерческого учёта электроэнергии, должны быть включены в государственный реестр средств измерений, иметь действующее свидетельство (отметку в паспорте) о поверке СИ.

Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, первичному и вторичному токам, по типу установки, конструкции, классу точности.

Для присоединения расчётных счётчиков электроэнергии используются трансформаторы тока с классом точности не более 0,5S.

Установка ТТ осуществляется на присоединениях напряжением класса 0,4 кВ.

В качестве основных нормативных документов регламентирующих требования по размещению ТТ и их параметрам используется ПУЭ (Глава 1.5 «Учет электроэнергии»),

11.1.2. Методика выбора трансформаторов тока.

Выбор конструкции ТТ.

Учитывая конструктивные особенности сборок низкого напряжения, расположение токоведущих шин, необходимо использовать шинные трансформаторы тока типа ТШП-0,66, ТШ-0,66, и трансформаторы тока опорного типа ТОП-0,66, Т-0,66.

11.1.3. Расчёт коэффициента трансформации ТТ.

Коэффициент трансформации по каждой точке необходимо выбирать с учётом минимальных и максимальных первичных токов в режимные дни (летний минимум и зимний максимум) или данных о присоединённой мощности абонента, или уставок предохранителей или установленной мощности силового трансформатора (для организации технического учёта на лучах ТП). Максимальный первичный ток ТТ рассчитывается по формуле:

Минимальный ток принимается равным 15% от максимального:

Согласно ПУЭ (п. 1.5.17) допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации, если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40% номинального тока счётчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5%. Выбор ТТ заключается в подборе ТТ с номинальным первичным током, удовлетворяющем условию:

11.1.4. Проверка выбора коэффициента трансформации ТТ

Выбранные коэффициенты ТТ проверяются на соответствие п. 1.5.17 ПУЭ. при применении электросчётчиков типа с Iном сч.=5 А, должны выполняться неравенства:

Трансформаторы тока необходимо установить типа ТШП-0,66, или ТШ-0,66, с классом точности 0,5S, с номинальной вторичной нагрузкой 5 ВА.

Расчётные токи присоединений и выбранные коэффициенты трансформации приведены в Приложении 11.1. таблица 11.1.

11.2. Расчёт вторичной нагрузки ТТ.

Чтобы погрешность ТТ не превысила допустимую для данного класса точности, нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов в соответствии с ГОСТ 7746 должна удовлетворять следующим требованиям: «для трансформаторов с номинальными вторичными нагрузками 1; 2; 2,5; 3; 5 и 10 ВА нижний предел вторичных нагрузок — 0,8; 1,25; 1,5; 1,75; 3,75 и 3,75 ВА соответственно». Для ТТ с номинальными вторичными нагрузками выше 10 Вт вторичная нагрузка должна быть не менее 25 % от номинальной и не должна превышать номинальную, задаваемую в каталогах.

В проекте предусмотрено использование трансформаторов тока типа ТШП -0,66 и Т-0,66. Класса точности ТТ — 0,5S, номинальная вторичная нагрузка — 5 ВА и номинальный вторичный ток 5 А. В соответствии с требованиями ГОСТ 7746 расчётное значение вторичной нагрузки ТТ должно находится в пределах: 3,75 ВА … 5 ВА (0,15 Ом…0,2 Ом).

Согласно ГОСТ 7746 номинальная вторичная нагрузка — полное сопротивление внешней вторичной цепи трансформатора тока, имеющей коэффициент мощности cos φ = 0,8, при котором гарантируются класс точности трансформатора тока.

Нагрузка трансформатора тока складывается из следующих элементов: сопротивления проводов, связывающих счётчик электрической энергии с трансформаторами тока; сопротивления приборов, включённых в цепь трансформатора тока; переходного сопротивления в контактных соединениях.

Внешняя нагрузка на трансформатор тока определяется с учетом схемы соединения трансформаторов тока, данных каталогов на счетчики и расчётных данных длины вторичных цепей ТТ приведённых в кабельном журнале.

При расчёте внешней нагрузки трансформатора тока для упрощения принимается, что все полные сопротивления имеют одинаковые углы, т. е. могут складываться арифметически. Указанное допущение приемлемо, поскольку вносимая этим ошибка обычно невелика и идет в сторону дополнительного запаса.

Вторичная нагрузка трансформаторов тока определяется по формуле,

— переходное сопротивление в контактах принимается равным — 0,05 Ом;

— сопротивление проводов, Ом (в случае соединения трансформаторов тока звездой в испытательной клеммной коробке, сопротивление увеличить в 2- раза);

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

Читайте также:  Магнитный поток создаваемый в катушке индуктивностью 2 гн силой тока 2 а равен

— сопротивление приборов, Ом

При выборе трансформаторов тока должно выполняться условие

где — номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Сопротивление проводов для схемы включения счётчика и ТТ по схеме «звезды», определяют по формуле:

где — длина провода, м ;

— удельная проводимость, Ом/м;

— сечение провода или жилы кабеля;

Сопротивление счетчика, определяется из каталога на соответствующую аппаратуру непосредственно или пересчетом по имеющимся в каталоге данным о потребляемой мощности и токе по формуле,

где — мощность, ВА, потребляемая прибором при токе I, А.

Для рассматриваемых в проекте типов счетчиков мощность, потребляемая каждой токовой цепью, не превышает 0,1 ВА, следовательно, = 0,004 Ом.

Расчёты нагрузки вторичных измерительных цепей трансформаторов тока приведены в Приложении 11.1., Таблица 11.2.

Приложение 11.1

Выбор коэффициента трансформации и проверка выбранного коэффициента трансформации ТТ на присоединениях в соответствии п. 1.5.17 ПУЭ. Данные по присоединённой мощности, разрешённой единовременной мощности, рабочих токах взяты на основании материалов предпроектного обследования объекта.

Источник

Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ

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 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.

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

Определяем сопротивление счетчика типа СЭТ 4ТМ.03M

  • 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

  • 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 Определяем фактическую нагрузку

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

  • 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

  • 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).
Читайте также:  Как найти ток в квадратной рамке лежащей в плоскости

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 Определяем фактическую нагрузку

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

  • 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.

№ 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 условие выполняется

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.

Источник

Расчет трансформаторов тока 10 кВ.

Доброго времени суток. На этот раз, в рубрике «Советы и рекомендации» — Расчет трансформаторов тока 10 кВ.

Основными руководящими документами при устройстве учета электроэнергии являются: «Технические требования к системам учета электрической энергии» — утверждены постановление правительства РФ № 442 от 04.05.2012г. Правила устройства электроустановок издание 7. Расчет трансформаторов тока 10 кВ

Обычно, при устройстве коммерческого учета, сбытовая организация требует предоставить расчеты трансформаторов тока. В этой публикации мы разберем на примерах как выбираются трансформаторы тока (ТТ) для цепей коммерческого учета электроэнергии на стороне 10 киловольт. А также, как проверить, выбранные трансформаторы по условию термической и электродинамической стойкости. И наконец, рассмотрим принципиальную схему коммерческого учета на высокой стороне 10 киловольт. Итак, приступим.

Расчет трансформаторов тока 10 кВ в цепях учета электроэнергии.

Ниже приведен пример расчета трансформаторов тока учета для силового трансформатора 400 кВа.

Номинальный первичный электроток токового трансформатора по стороне 10000в. Расчет трансформаторов тока 10 кВ

Расчет трансформаторов тока 10 кВ

Согласно ПУЭ при максимальной нагрузке присоединения вторичный ток должен составлять не менее 40% от номинального тока счетчика. Номинальный вторичный ток равен 5А.

Отношение вторичного тока к номинальному в процентах составит:

Согласно ПУЭ при минимальной нагрузке присоединения вторичный ток должен составлять не менее 5%. от номинального тока счетчика. Номинальный вторичный ток равен 5А.

Отношение вторичного тока к номинальному в процентах составит:

Таким образом, трансформатор тока 30/5 полностью выполняет требования ПУЭ п.п 1.5.17.

Проверка выбранных трансформаторов тока по условию термической и электродинамической стойкости.

Для коммерческого учета 10000в выбраны трансформаторы ТЛО-10 30/5 и с односекундными токами термической стойкости 10кА и электродинамической стойкости 26 кА.

Проверка по условию термической стойкости:

При этой проверке должно соблюдаться следующее требование:

Для фидера №1.

Условия соблюдены. Расчет трансформаторов тока 10 кВ

Как видно, сложного здесь ничего нет, и с этой работой справится любой человек, который может обращаться с калькулятором. Не бойтесь браться за, как казалось бы, сложные дела. Сложными они кажутся только на первый взгляд. И если подумать и разобраться, то оказывается, в них нет ничего суперсложного. Беритесь, пробуйте, и все у Вас получится. Удачи…

Вам может быть интересно – «Что лучше ВВГ или NYM и в чем отличие?».

Коммерческий учет 10 кВ

Скачать изображения в формате PDF можно по ссылкам «План» «Схема».

Источник



Расчет и выбор трансформаторов тока

Трансформатор тока (ТТ) служит для измерения, преобразования и передачи информации о режиме работы сильноточной цепи высокого напряжения в цепь низкого напряжения. Информация на вторичной стороне используется как для целей измерения мощности при помощи амперметра, ваттметра, качества энергии, так и для системы релейной защиты. Поэтому ТА, как правило, имеют две вторичные обмотки: одну для измерения, другую для защиты. Вторичный ток ТТ имеет нормированные значения: 5 или 1 А. Одной из важнейших характеристик ТТ является класс точности. Установлено 6 классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10% соответствующих 100—120% номинального тока.

Трансформаторы тока отличаются от силовых трансформаторов следующими особенностями: работают в условиях близких к короткому замыканию (амперметр является нагрузкой измерительной обмотки ТТ); ток во вторичной цепи не зависит от значения и характера нагрузки (источник тока), а определяется значением и характером изменения первичного тока.

Читайте также:  Токи для мышц в домашних условиях

Согласно ПУЭ при максимальной нагрузке присоединения вторичный ток должен составлять не менее 40% от номинального тока счетчика.

К установке на подстанции выбраны два силовых трансформатора 630кВА 10/0,4 кВ, коэффициент загрузки трансформаторов 0,7

Необходимо выполнить учет электроэнергии на силовом трансформаторе 630 кВА, 10/0,4 кВ. Мощность нагрузки трансформатора с учетом в нем потерь, (счетчик устанавливаем на высокой стороне подстанции) изменяется от (253+24,66) кВА (трансформатор Т1) до номинальной 630кВА.

Номинальный ток трансформатора по стороне 0,4 кВ

Расчеты максимальной и минимальной нагрузки приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 – Расчет нагрузки, тип счетчиков и вид учета

Наименование узлов питания Pсм, кВт Qсм, квар Sсм A Iминi, A Pном, кВт Iмахi, A 1,25* I 1 махi, A Схема включения счетчика, вид учета Тип счетчика АЛЬФА , обозначение на Э3
1.1Склады ЖД 52,8 80,4 0,8 ТТ , технический Wh5 А1800
1.2Освещение ЖД наружное 0,8 0,6 1,5 0,8 8,75 ТТ , коммерческий Wh6 А1800
1.3 Цех раскроя стекла и деталей (1б) 0,8 ТТ , технический Wh4 А1800
1.4Насосная станция 86,6 0,7 ТТ , коммерческий Wh3 А1800
Т1 всего 294,8 245,6 383,7 585,9 0,8 ТТ и ТН , коммерческий Wh1 А1800
2.1 Гараж 5,3 8,7 12,5 0,8 14,4 2,5 Прямое включение технический Wh9 А1800
2.2 Цех сборочный (1а) 0,7 776,3 ТТ , технический Wh11 А1800
2.3 Склад готовой продукции 7,08 9,2 0,7 31,25 ТТ , технический Wh8 Плюс А2
2.4 Котельная 9,5 11.2 14,7 21,3 0,7 48,7 ТТ , технический Wh12 А1800
2.5 Осветительн. установка 0,8 0,6 1,5 0,8 8,8 Прямое включение технический Wh7 Плюс А2
2.6 Управление 12,6 0,9 ТТ , технический Wh10 А1800
2.7 Проходная весовая 1,8 2,1 2,7 0,7 12,5 15,6 Прямое включение технический Wh13 Плюс А2
Т2 всего 247,7 280,3 536,3 0,7 735,5 919,4 ТТ и ТН , коммерческий Wh2 А1800

Рассчитываем при минимальной мощности нагрузки (253+24,66) кВА аналогично (253+24,66) /(√3∙10)= 16 А

Выбираем ТТ типа ТК-20 класса точности 0,5, для которого максимальное значение тока в первичной обмотке 50А, а во вторичной 5А. Ток во вторичной цепи (при коэффициенте трансформации nт = 50: 5= 10) составит

Iмах подст = I1/n т = 36,5/10 = 3, 7А. 3, 7 х100/5=73%> 40%

Определяем максимальный и минимальный ток на каждое присоединение со стороны низкого напряжения по формулам

, ,

где соsφ — коэффициент мощности соответствующего присоединения,

для цеха раскроя стекла

, (6.8)

Sсм = =245кВА

Увеличиваем расчетный максимальный ток. Выбираем ТТ типа ТК-20 для которого максимальное значение тока в первичной обмотке 600А, а во вторичной 5А. Ток во вторичной цепи (при коэффициенте трансформации nт = 600: 5= 120) составит

I1мах = I1/n т = 400 /120 = 3,3 А. 3,3 х100/5=67%> 40%

Аналогично рассчитываем и выбираем ТТ для каждого присоединения, и результаты приводим в таблице 5.3.

Трансформаторы тока выбраны правильно, так как I2 > Iн счетчика. Сечение жил проводов или кабелей от трансформаторов тока до счетчиков должно быть не менее: медных — 2,5, алюминиевых — 4 мм 2 . Максимальное сечение жил проводов и кабелей, которые возможно подключить к клеммам счетчика, не должно превышать 10 мм 2 .

До приборов учета, смонтированных на вводе, должны быть установлены отключающие аппараты, а после приборов учета — аппараты, обеспечивающие разрыв цепи со стороны распределительных сборок или их группы. Амперметры устанавливают в одной фазе. Три амперметра предусматривают только в тех цепях, где возможна не симметричная нагрузка фаз приемников (освещение, сварочные посты, конденсаторные батареи).

Таблица 9.2 — Расчет и проверка трансформаторов тока

Наименование Iмин, А Iмах, А Тип ТТ Iмах ТТ,А nт Iмин > 5% Iмах>40%
1.1Склады ЖД 80,4 ТК-20
1.2 Освещение ЖД подъезда и путей наружное 1,5
1.3 Цех раскроя стекла и деталей (1б) ТК-20
1.4 Насосная станция ТК-20 83,5
Т1 всего 585,9 ТК-20
2.8 Гараж 12,5
2.9 Цех сборочный (1а) ТК-20
2.10 Склад готовой продукции ТК-20
2.11 Котельная 21,3 ТК-20
2.12 Осветительная нагрузка основных помещ 1,5
2.13 Управление ТК-20
2.14Проходнвая(весовая)
Т2 всего 536,3 919,4 ТК-20

Амперметры включают непосредственно в сеть или через трансформаторы тока.

Для коммерческого учета необходимо поставить трансформаторы тока с классом точности не больше 0,5S

Источник