Меню

Вторичная нагрузка трансформатора тока определение

Определение вторичной нагрузки трансформаторов тока

Расчетные формулы для определения вторичной нагрузки трансформаторов тока

Внешняя нагрузка на выводах вторичной обмотки трансформаторов тока

Трех- и двухфазное

Трех- и двухфазное

3. Неполная звезда

Двух- (АВ или ВС) и однофазное

Двухфазное* за трансформатором
?/?

4. На разность токов

Одно- и двухфазное АВ и ВС

Двухфазное ** за трансформатором
?/?

7. Дифференциальная Z

8,9. Учет промежуточных автотрансформаторов тока при подсчете нагрузки в дифференциальной схеме

* Токи в фазах А и С равны и совпадают по фазе.

**Ток в фазе А равен двойному току фазы С и противоположен по фазе.

***Трансформаторы тока дифференциальной защиты проверяются в условиях сквозного КЗ.

Источник

Вторичная расчетная нагрузка трансформатора тока

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

По дисциплине: Основы релейной защиты электроэнергетических систем

На тему: Проверка трансформаторов тока на 10%-ную полную погрешность по кривым предельных кратностей

Специальность 5В071800 — Электроэнергетика

Выполнил: ст. гр. Эк-14-3 Амангелді Б.

№ зачетной книжки: 144258

«____» ___________________ 20___г.

Содержание

3 Определение вторичной нагрузки трансформатора тока……………………. 4

4 Вторичная расчетная нагрузка трансформатора тока…………………………4

5 Проверка на 10%-ную полную погрешность по кривым предельной кратности…………………………………………………………………………. 5

Задание

1.1 Выбрать номер варианта задания по первой букве фамилии, предпоследней и последней цифрам зачетной книжки в таблицах 1.3, 1.4.

1.2 Определить вторичную нагрузку трансформаторов тока в зависимости от схемы соединений трансформаторов тока и от вида КЗ.

1.3 Определить допустимое значение сопротивления вторичной нагрузки Zн.доп по кривым предельной кратности трансформаторов тока. Сравнить Zн.доп с фактическим расчетным значением сопротивления нагрузки трансформаторов тока Zн.расч. Сделать вывод о допустимости подключаемой нагрузки.

2 Исходные данные для варианта К-05

Таблица 1 – Расчетные формулы для определения вторичной нагрузки (на фазу) трансформаторов тока для основных схем соединения

Таблица 2 – Исходные данные

Первая буква фамилии A
Последняя цифра зачетки
Схема соединения трансформатора тока
Длина соединительного кабеля, м
Сечение жилы кабеля, мм 2 2,5
Сопротивление переходных контактов 0,04
Сопротивление реле в фазе А и С ZрА= ZрС 1.1
Сопротивление реле в фазе В, ZрВ
Сопротивление реле в обратном проводе 0,9
Предпоследняя цифра зачетки
Материал кабеля Al
Номинальный ток фидера
Iкз = I1расч
Тип трансформаторов тока ТПЛ-10к

Таблица 1 – Шкала трансформаторов тока

ТПЛ-10К
ТФНД-35М

Определение вторичной нагрузки трансформатора тока

Фактическая расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока зависит от сопротивления реле и соединительных приборов, схемы соединения трансформаторов тока и от вида КЗ.

Сопротивление вторичных цепей, состоящих из релейной аппаратуры и соединительных проводов, может быть либо измерено на переменном токе с помощью вольтметра и амперметра, либо определено с помощью формул:

3.1) сопротивление соединительных проводов:

где – удельная проводимость, м/Ом мм 2 , для алюминия равна 34,5;

3.2) полное сопротивление реле определяется, как правило, по потребляемой мощности S, которая указывает в каталогах и справочниках (в контрольной работе задано, в зависимости от варианта):

3.3) предельная кратность:

где — первичный номинальный ток трансформатора тока равный 1000 А, т.к. ток фидера равен 730 А для трансформатора ТПЛ – 10К.

Вторичная расчетная нагрузка трансформатора тока

4.1 Двухфазное трансформаторa Y / D — 11

5 Проверка на 10%-ную полную погрешность по кривым предельной кратности

Рисунок 1 – Кривые предельной кратности трансформаторов тока ТПЛ-10К

1 — КТ.ном = 5/5÷ 60/5; 2 — КТ.ном = 100/5÷ 400/5; 600/5; 3 — КТ.ном = 800/5;

4 — КТ.ном = 1000/5; 5 — КТ.ном = 1500/5;

5.1 Двухфазное за трансформатором Y / D — 11

Список литературы

1. Королев Е.П., Либерзон Э.М. Расчеты токовых нагрузок в цепях релейной защиты: — М.: Энергия,1980. -208с.

2. Правила устройств электроустановок. — М.: Энергоатомиздат, 1985.-640 с.

3. Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем./ Под ред. А.Ф. Дьякова.- М.: Изд. МЭИ, 2002.- 295 с.

4. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. «Релейная защита энергетических систем: Учебное пособие для техникумов».- М.: Энергоатомиздат, 1998.

5. Шабад М.А. Расчеты РЗ и А распределительных сетей: Монография.- СПб.: ПЭИПК, 2003.- 350с.

6. Авербух А.М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. — М.: Энергия, 1975. — 416 с.

7. Башкиров М.В. Электроэнергетика. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы. –Алматы, АИЭС, 2007.-12 с.

Источник

1 Область применения

Настоящая рекомендация устанавливает порядок измерения нагрузки и коэффициента мощности трансформаторов тока (далее — ТТ) в условиях эксплуатации без отключения вторичных цепей.

2 Нормативные ссылки

В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы:

1) ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности;

2) ГОСТ 12.2.007.3-75 ССБТ. Электротехнические устройства на напряжение свыше 1000 В. Требования безопасности;

3) ГОСТ 12.3.019-80 Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности;

4) ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия;

5) ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений;

6) ГОСТ Р 1.5-92. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов;

7) РМГ 29-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения;

8) МИ 1317-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров;

9) МИ 2083-90 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей.

3 Общие положения

Разработка настоящей рекомендации обусловлена необходимостью получения легитимной измерительной информации о значении вторичной нагрузки и коэффициента мощности стационарных электромагнитных измерительных ТТ, изготовленных по ГОСТ 7746, при проведении:

— паспортизации измерительных комплексов учета электроэнергии (измерительных каналов — в составе автоматизированных информационно-измерительных систем учета электроэнергии или в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии) в соответствии с [5];

— подготовки к ревизии и проведении ревизии средств учета электроэнергии в части соответствия вторичной нагрузки ТТ требованиям ГОСТ 7746 или технической документации на ТТ;

— энергетических обследований систем учета электроэнергии на энергообъекте.

При разработке настоящей рекомендации учтены требования ГОСТ Р 1.5 и ГОСТ Р 8.563.

4 Требования к погрешности измерений

Приписанная характеристика погрешности результата измерений вторичной нагрузки ТТ — доверительные границы допускаемой относительной погрешности результата измерений вторичной нагрузки ТТ по данной рекомендации при доверительной вероятности 0,95 не превышает:

±11 % при выполнении измерений в нормальных условиях эксплуатации, указанных в разделе 9;

±15 % при выполнении измерений в рабочих условиях эксплуатации, указанных в разделе 9.

5 Средства измерений

5.1 При выполнении измерений по данной рекомендации допускается применение СИ из числа зарегистрированных в Государственном реестре СИ с характеристиками не хуже указанных в таблице 1.

5.2 Применяемые СИ должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

Читайте также:  Найти силу тока в каждом сопротивлении рис 122

Таблица 1 — Характеристики средств измерений

1. Измеритель с токовыми клещами

Действующее значение силы тока

Диапазон измерений: (0,01 . 1,2)·Iном

Пределы допускаемой относительной погрешности (δI): ±7 %.

Действующее значение напряжения

Диапазон измерений: (0 — 20) В

Пределы допускаемой относительной погрешности (δU): ±7 %

Температура окружающего воздуха

Диапазон измерений: (0 . +40) °С;

цена деления шкалы 1 °С.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±1 °С.

Относительная влажность воздуха

Диапазон измерения (10 — 95) %

Пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±5 %

5.3 Перечень рекомендуемых СИ:

для проведения измерений действующих значений силы тока и напряжения — мультиметр «Ресурс-ПЭ», вольтамперфазометр «Парма ВАФ-Т», прибор энергетика многофункциональный для измерения электроэнергетических величин «ПЭМ-02 И»;

для проведения измерений температуры и влажности — приборы комбинированные ТКА-ПКМ (модель 20).

6 Метод измерений

6.1 Измерение вторичной нагрузки ТТ выполняют измерителем с функциями измерения действующего значения силы тока, напряжения и угла фазового сдвига между напряжением и током (далее — измеритель), методом «вольтметра-амперметра» без разрыва вторичных цепей ТТ. При этом фактическая вторичная нагрузка ТТ характеризуется полным сопротивлением внешней вторичной цепи ТТ, выраженным в Омах, либо кажущейся (полной) мощностью, выраженной в вольтамперах.

6.2 Вторичную нагрузку ТТ вычисляют по формуле

где Z — сопротивление внешней вторичной цепи, Ом;

U — результат измерений напряжения;

I — результат измерений силы тока.

6.3 Вторичную нагрузку ТТ, выраженную в вольтамперах, вычисляют по формуле

где I ном — номинальный вторичный ток ТТ, указанный в его паспорте, А.

6.4 Выбор формулы (6.1) или (6.2) для расчета определяется формой задания номинальной нагрузки в паспорте ТТ.

6.5 Схемы измерения силы тока и напряжения с использованием измерителя с токовыми клещами в зависимости от схем соединения обмоток ТТ представлены на рисунках 1 — 4.

Рис. 1 Схема измерения силы тока и напряжения для схемы соединения вторичных обмоток ТТ «звезда», с нолем собранным на ТТ. Ток измеряется токоизмерительными клещами.

Рис. 2 Схема измерения силы тока и напряжения для схемы соединения вторичных обмоток ТТ «неполнофазная звезда», с нолем собранным на ТТ. Ток измеряется токоизмерительными клещами.

Рис. 3 Схема измерения силы тока и напряжения для схемы соединения вторичных обмоток ТТ «звезда», с нолем собранным на сборке клеммных зажимов ТТ. Ток измеряется токоизмерительными клещами.

Рис. 4 Схема измерения силы тока и напряжения для схемы соединения вторичных обмоток ТТ «неполнофазная звезда», с нолем собранным на сборке клеммных зажимов ТТ. Ток измеряется токоизмерительными клещами.

7 Требования безопасности

7.2 Корпуса измерительных приборов должны быть заземлены.

8 Требования к квалификации операторов

8.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, подготовленных в соответствии с требованиями пункта 7.1, имеющих группу по электробезопасности не ниже III и обученных выполнению измерений вторичной нагрузки ТТ. В электроустановках до и выше 1000 В работы проводит бригада в составе не менее двух человек.

8.2 В состав бригады должен быть включен представитель службы релейной защиты и автоматики организации, на территории которой проводятся измерения по настоящей рекомендации.

8.3 К выполнению измерений допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации измерителя и освоившие технику работы с ним.

8.4 К обработке результатов измерений допускают лиц с образованием не ниже среднего специального.

9 Условия выполнения измерений

При выполнении измерений соблюдают условия, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 — Условия выполнения измерений

Наименование влияющей величины

Значение влияющей величины

1. Действующее значение силы тока

2. Действующее значение напряжения

3. Угол фазового сдвига между напряжением и током

Температура окружающего воздуха

Относительная влажность воздуха

10 Подготовка к выполнению измерений

10.1 При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

— подготавливают перечень проверяемых ТТ в соответствии с протоколом, приведенным в приложении А, принципиальные и монтажные схемы включения ТТ и их вторичных цепей;

— проверяют наличие или отсутствие документов, подтверждающих положительные результаты плановых проверок состояния ТТ и их вторичных цепей в соответствии с [5] (паспорт-протокол, инструкция по обслуживанию ТТ и их вторичных цепей и др.);

— проверяют комплектность ТТ и вторичных цепей на месте эксплуатации, а также соответствие данных, указанных на табличке ТТ, данным, регламентированным в ГОСТ 7746 и в его эксплуатационной документации;

— визуально проверяют состояние и целостность изоляции, маркировку и состояние выводов обмоток ТТ, вторичных цепей; затяжку и состояние контактных (резьбовых) соединений, наличие необходимых пломб, клейм, этикеток; надежность заземлений выводов обмоток, вторичных цепей; отсутствие влаги и масла на выводах вторичных обмоток ТТ в соответствии с ГОСТ 7746.

10.2 При подготовке рабочего места для выполнения измерений проводят следующие работы:

— проверяют меры безопасности, указанные в эксплуатационной документации на СИ, ТТ и по пункту 7.1;

— подготавливают формы протоколов (приложение А) измерений вторичной нагрузки ТТ и коэффициента мощности, заполняют вводную часть протокола и паспортные данные ТТ;

— проводят подготовку и настройку режимов работы СИ согласно их эксплуатационной документации;

— в местах выполнения измерений определяют значения влияющих величин;

— проводят мероприятия по обеспечению требуемых условий выполнения измерений при превышении влияющими величинами допускаемых границ;

— записывают в протокол результаты измерений влияющих величин в границах, допускаемых рекомендацией (приложение А).

11 Выполнение измерений

11.1 При выполнении измерений вторичной нагрузки ТТ по настоящей рекомендации проводят следующие операции:

— определяют схему соединения обмоток ТТ и подлежащие измерениям токи и напряжения;

— подключают СИ тока и напряжения согласно рисунку 1 — 4;

— измеряют токи фаз в любом доступном для измерения месте без разрыва вторичной цепи ТT с помощью токовых клещей, входящих в комплект поставки измерителя;

— измеряют падение напряжения непосредственно на нагрузке ТТ в фазах А, В и С с помощью измерителя у шкафа зажимов ТТ;

— записывают в протокол результаты измерений тока и напряжения.

11.2 Операции по измерению тока и напряжения производят однократно и одновременно в соответствии с инструкцией на измеритель.

Примечание — Если выполняется неравенство

(11.1)

где — сопротивление участка цепи от ТТ до места измерения падения напряжения, Ом;

— сопротивление участков цепи от места измерения падения напряжения до места сборки проводников в «звезду» на стороне нагрузки (счетчика электрической энергии), Ом;

ρi — удельная проводимость проводника, Ом·м/мм 2 ;

Li — длина проводника, м;

Fi — сечение проводника, мм 2 ;

δрез. доп — относительная погрешность измерения нагрузки на вторичную обмотку ТТ, допускаемая по МИ 2808, равной ±20 %;

δS — предел относительной погрешности измерения нагрузки на вторичную обмотку по настоящей МИ,

то сопротивлением R1пров можно пренебречь.

Читайте также:  Электродвигатель постоянного тока 23mbh 2 m характеристики

12 Обработка (вычисление) результатов измерений

12.1 Обработку результатов измерений вторичной нагрузки ТТ выполняют в следующей последовательности:

— вычисляют вторичную нагрузку каждой фазы ТТ в соответствии с формулами (6.1), ( 6.2 );

— записывают в протокол вычисленные значения вторичной нагрузки фаз А, В, С;

12.2 Результаты вычислений округляют до сотых долей вольтампер или Ом.

12.3 Фактическую вторичную нагрузку ТТ сопоставляют с номинальной нагрузкой ТТ. В соответствии с ГОСТ 7746 фактическая вторичная нагрузка ТТ должна находиться в диапазоне (25 — 100) % от номинальной. Для ТТ с номинальными вторичными нагрузками 1; 2; 2,5; 3; 5 и 10 В·А нижний предел вторичных нагрузок — 0,8; 1,25; 1,5; 1,75; 3,75 и 3,75 В·А соответственно.

12.4 Заключение о соответствии (или несоответствии) фактической вторичной нагрузки ТТ требованию ГОСТ 7746 отражают в протоколе.

12.5 В случае проведения измерений в нормальных условиях допустимые границы основной относительной погрешности измерения вторичной нагрузки ТТ при доверительной вероятности 0,95 рассчитывают по формуле

(12.1)

где δU — предел допускаемой основной относительной погрешности измерения действующего значения напряжения;

δ I — предел допускаемой основной относительной погрешности измерения действующего значения силы тока.

12.6 В случае проведения измерений в рабочих условиях допустимое значение относительной погрешности измерения вторичной нагрузки ТТ при доверительной вероятности 0,95 рассчитывают по формуле

(12.2)

где δU t — дополнительная погрешность от температуры при измерении тока, %;

δ It — дополнительная погрешность от температуры при измерении напряжения, %.

13 Периодичность измерений

13.1 Основной целью периодического контроля вторичной нагрузки ТТ является проверка правильности и соблюдения условий эксплуатации ТТ, регламентированных в ГОСТ 7746.

13.2 Периодический контроль вторичной нагрузки ТТ проводят один раз в четыре года или через интервалы времени, установленные согласно местным инструкциям энергообъекта.

13.3 Периодический (внеочередной) контроль вторичной нагрузки ТТ также проводят при:

— изменении схемы вторичных цепей ТТ;

— замене дополнительных СИ напряжения, тока во вторичных цепях на СИ других типов;

— замене ТТ или после его ремонта;

— изменении условий выполнения измерений.

14 Оформление результатов измерений

14.1 Результаты измерений вторичной нагрузки ТТ оформляют протоколом, форма которого приведена в Приложении А. При этом в протоколе делают заключение о соответствии (или несоответствии) фактической вторичной нагрузки ТТ требованию ГОСТ 7746.

Результаты измерений, оформленные документально, удостоверяет лицо, проводившее измерения от уполномоченной организации, а также административно ответственное лицо от организации-заказчика (руководитель, главный инженер, главный метролог предприятия, начальник цеха, участка или другое лицо).

Протокол измерений используется для заполнения паспорта-протокола в соответствии с [5] или иным нормативным документом.

Протокол измерений вторичной нагрузки ТТ

Организация, проводящая работы Организация-Заказчик

Протокол № ______
измерений мощности нагрузки ТТ

1. Наименование присоединения _________________________________________

2. Трансформатор напряжения ___________________________________________

(тип, год выпуска)

Номинальная мощность Sном, В·А

Схема соединения вторичных обмоток и нагрузок

3. Результаты измерений

Вторичная нагрузка Z, Om

Вторичная нагрузка S, B·A

Погрешность измерений δS, %

4. Использованные средства измерений:

Тип _______________, № _____________, св-во о поверке № _________________

действ. до ________________

Тип _______________, № _____________, св-во о поверке № _________________

действ. до ________________

Тип _______________, № _____________, св-во о поверке № _________________

действ. до ________________

5. Условия выполнения измерений

Температура окружающего воздуха: ______________________________________

Относительная влажность воздуха: _______________________________________

Фактическая мощность нагрузки _________________________________________

(соответствует, не соответствует ГОСТ 7746;

ТТ перегружен, недогружен (указать фазы))

Измерения выполнили: ________________________ ( )

Протокол проверил ________________________ ( )

Библиография

1. РД 153-34.0-11.209-99. Рекомендации. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Типовая методика выполнения измерений электроэнергии и мощности;

2. ПОТ Р М-016-2001 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок»;

3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. — М.: НЦ ЭНАС, 2007;

4. Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электрической энергии (мощности) субъекта ОРЭ. Технические требования (Приложение № 11.1 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка);

5. РД 34.09.101-94 . Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении;

6. Техническое обслуживание измерительных трансформаторов тока и напряжения. Сост. Ф.Д. Кузнецов; под ред. Б.А. Алексеева. Москва, Изд-во НЦ ЭНАС, 2004;

7. РД 153-34.0-35.301-2002. Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения;

8. РД 34.20.501-95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ;

9. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001.

Источник



Правильный выбор трансформатора тока по ГОСТу

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Читайте также:  Через участок электрической цепи течет постоянный ток напряжения

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Формула проверки первичного тока ТТ на термическую устойчивость

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд — ударный ток короткого замыкания

kу — ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях — 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

Формула проверки первичного тока ТТ на динамическую устойчивость

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

выбор первичного тока трансформатора тока по термической и электродинамической устойчивости

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт — полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф — однофазное, двухфазное, трехфазное).

формулы определения сопротивления по низкой стороне ТТ при различных схемах подключения

zр — сопротивление реле

rпер — переходное сопротивление контактов

rпр — сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди — 57, алюминия — 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета — проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%. Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит. Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

значения погрешностей ТТ для цепей РЗА по ГОСТ-7746-2015

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить — а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной — не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

значения погрешностей ТТ для цепей учета и измерения по ГОСТ-7746-2015

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

предварительная таблица выбора ТТ по мощности

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений — 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца — это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

  • при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
  • при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы — инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят. Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей. Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник