Дипломный проект 13. 03. 02. 07 Электроснабжение код наименование направления

• Название: Дипломный проект 13. 03. 02. 07 Электроснабжение код наименование направления
• Дата: 30.05.2022
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: Diplom (4).docx
• Тип: Диплом; #558062
• страница: 18 из 27

10.5 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

1. 10.5.1 Выбор измерительных трансформаторов тока

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения [5; с. 299].

Трансформаторы тока выбирают:

1. 
   По напряжению установки, кВ,
   

,

(10.27)

где – напряжение сети, где предполагается установка ТТ, кВ;

– номинальное напряжение ТТ (определяется по каталогу), кВ.

2. 
   По длительному току, А,
   

(10.28)

где – максимальный рабочий ток, А;

– номинальный ток ТТ (определяется по каталогу), А.

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

3) По конструкции и классу точности.

4) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ:

а) по действующему значению тока, кА,

,

(10.29)

где - начальное значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

– действующее значение предельного сквозного тока КЗ (определяется по каталогу), кА;

б) по амплитудному значению тока, кА,

,

(10.30)

где – амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ (определяется по каталогу), кА;

– ударный ток КЗ и рассчитывается, кА:

,

(10.31)

где – ударный коэффициент [5; Табл. 3.6].

5) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, кА² с,

. ,

(10.32)

где – допустимый ток термической стойкости ТТ (определяется по каталогу), кА;

– время термической стойкости при протекании тока , с;

– тепловой импульс и рассчитывается, кА² с :

,

(10.33)

где – расчетная продолжительность КЗ, с.

6)Проверка на класс точности

Проверка состоит в выборе сечений соединительных проводов приборов с ТТ такими, чтобы суммарная нагрузка вторичной обмотки трансформатора не превышала допустимую в выбранном классе точности:

,

(10.34)

где – вторичная нагрузка трансформатора тока; – номинальная допустимая нагрузка ТТ в выбранном классе точности.

Индуктивное сопротивление токовых цепей несоизмеримо меньше активного, поэтому им пренебрегают, т.е.

.

(10.35)

Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов и переходного сопротивления контактов:

.

(10.36)

Сопротивление приборов определяется по выражению:

(10.37)

где – мощность, потребляемая приборами, ВА; – вторичный номинальный ток трансформатора тока, А.

Сопротивление контактов принимается 0,05 Ом при двух-трех приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов.

Чтобы ТТ работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие

,

(10.38)

отсюда,

,

(10.39)

Зная можно определить сечение соединительных проводов:

	(10.40)

где – удельное сопротивление материала провода. Для алюминиевых проводов ; – расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора тока.

2. 10.5.2. Выбор ТТ на стороне ВН 35 кВ

К установке примем трансформатор тока марки ТОЛ-35 [22]. Каталожные данные ТТ представлены в таблице 24.
Таблица 18 – Технические характеристики ТТ марки ТОЛ-35

35	300	80	10	3

Условия выбора ТТ:

1. 
   По напряжению, кВ,
   

2. 
   По длительному току, А,
   

3) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ:

а) по действующему значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

б) по амплитудному значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

определен в пункте 10.2.1 и равен 13,78 кА.
4) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, кА² с,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

с (определяется по каталогу ТТ);

определен раннее в пункте 10.2.1. и равен 3,31, кА² с.

5. 
   Проверка на класс точности
   

Таблица 19 - Расчет нагрузки трансформатора тока на ВН

Прибор	Нагрузка по фазам			Тип
	А	В	С
Амперметр	0,5	0,5	0,5	Э351
Счетчик активной мощности	2,5	-	2,5	И680
Счетчик реактивной мощности	2,5	-	2,5	И673
Итого:	5,5	0,5	5,5

Сопротивление приборов, Ом,


Номинальное сопротивление вторичной обмотки, Ом,

Сопротивление контактов примем равным для 2-3 приборов.

Максимальное сопротивление проводов, Ом,

Сечение проводов примем равным для алюминиевых жил (кабель АКРВГ). Тогда действительное сопротивление проводов, Ом,

где принимаем равным 48 метров для 35 кВ.
Таблица 20 - Проверка условий выбора ТТ марки ТОЛ-35

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Трансформатор тока ТОЛ-35

3. 10.5.3 Выбор ТТ в ячейках КРУ на НН 10 кВ

К установке примем трансформатор тока марки ТОЛ-К-10 УХЛ1 [22]. Каталожные данные ТТ представлены в таблице 27.
Таблица 21 – Технические характеристики ТТ марки ТОЛ-К-10 УХЛ1

10	1000	102	40	1

Условия выбора ТТ:

1. 
   По напряжению, кВ,
   

2. 
   По длительному току, А,
   

3) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ:

а) по действующему значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);
б) по амплитудному значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

определен в пункте 10.2.2 и равен 12,53, кА.

4) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, кА² с,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

с (определяется по каталогу ТТ);

определено раннее в пункте 10.2.2. и равно 3,98, кА² с.

Данный трансформатор тока удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи.
Таблица 27 - Проверка условий выбора ТТ марки ТОЛ-К-10 УХЛ1

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Трансформатор тока ТОЛ-К-10 УХЛ1

4. 10.5.4 Выбор ТТ в ячейках КРУ на отходящих линиях 10 кВ

К установке примем трансформатор тока марки ТОЛ-К-10 УХЛ1 [22]. Каталожные данные ТТ представлены в таблице 28.
Таблица 22 – Технические характеристики ТТ марки ТОЛ-К-10 УХЛ1

10	250	51	17,5	1

Условия выбора ТТ:

1. 
   По напряжению, кВ,
   

2. 
   По длительному току, А,
   

3) Проверка на электродинамическую устойчивость к токам КЗ:

а) по действующему значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

б) по амплитудному значению тока, кА,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

определен в пункте 10.2.3 и равен 12,45 кА.

4) На термическую устойчивость к токам КЗ по тепловому импульсу, кА² с,

,

где (определяется по каталогу ТТ);

с (определяется по каталогу ТТ);

определено раннее в пункте 10.2.3 и равно 3,93, кА² с.

Данный трансформатор тока удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи.


Таблица 23 - Проверка условий выбора ТТ марки ТОЛ-К-10 УХЛ1

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Трансформатор тока ТОЛ-К-10 УХЛ1

5. 10.5.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения или и для отделения цепей измерения и релейной защиты от цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения подбираются по следующим параметрам:

1. 
   По напряжению, кВ,
   

,

(10.41)

где – напряжение сети, где предполагается установка ТН, кВ;

– номинальное напряжение ТН (определяется по каталогу), кВ.

2. 
   По конструкции и классу точности. При подключении к ТН счетчиков, они должны работать в классе точности 0,5.
   

S2 ≤ S2 ном ,

(10.42)

где S₂ – нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА;

S_2ном – номинальная мощность трансформатора при выбранном классе точности, ВА.

Данная проверка в курсовом проекте не производится в связи с отсутствием данных об измерительных приборах и реле.

6. 10.5.6 Выбор трансформатора напряжение на ВН 35 кВ

К установке примем трансформатор напряжения марки НАМИ-35 УХЛ1 [22]. Каталожные данные ТН представлены в таблице 30.


Таблица 24 – Технические характеристики ТН марки НАМИ-35 УХЛ1

	Классы точности	S2ном, ВА
		0,5	3Р
35	0,5/3Р	70	1200

Данный ТН выбирается по напряжению, кВ,


Таблица 25 – Измерительные приборы на подстанции ВН 35 кВ

Прибор	Тип	Кол-во приборов	Потребляемая мощность
			Sфакт, ВА	S∑, ВА
Счетчик активной энергии	И680	2	2,5	5
Счетчик реактивной энергии	И678	2	2,5	5
Амперметр	Э351	3	0,5	1,5

Выбираем НАМИ-35 УХЛ1, класс точности 0,5 [22].

7. 10.5.7 Выбор трансформатора напряжение на НН 10 кВ

К установке примем трансформатор напряжения с марки НАМИ-10 У3 [22]. Каталожные данные ТН представлены в таблице 32.
Таблица 26 – Технические характеристики ТН марки НАМИ-10 У3

	Классы точности	S2ном, ВА
		0,5	1
10	0,5/1	70	150

Данный ТН выбирается по напряжению, формула, кВ,


Таблица 27 – Измерительные приборы на подстанции НН

Прибор	Тип	Кол-во приборов	Потребляемая мощность
			Sфакт, ВА	S∑, ВА
Счетчик активной энергии	И680	2	2,5	5
Счетчик реактивной энергии	И678	2	2,5	5
Амперметр	Э351	3	0,5	1,5

Выбираем НАМИ-10 У3, класс точности 0,5 [22].


Данный трансформатор напряжения удовлетворяет всем предъявленным требованиям и пригоден для установки в заданной цепи.

8. 10.5.8 Общие сведения о выборе ТН на подстанции

Окончательное сравнение расчетных и каталожных данных приведены в таблице 34.
Таблица 28 – Расчетные и каталожные данные

	Условия выбора	Расчётные величины	Каталожные данные
ВН	Uуст ≤ Uном	Uуст = 35 кВ	Uном = 35 кВ
	S2 ≤ S2 ном	S2 = 11,5 В·А	S2ном = 70 В·А
НН	Uуст ≤ Uном	Uуст = 10 кВ	Uном = 10 кВ
	S2 ≤ S2 ном	S2 = 11,5 В·А	S2ном = 70 В·А

Данные трансформаторы напряжения НАМИ-10 У3 и НАМИ-35 УХЛ1 удовлетворяет всем условиям при установке на стороне ВН и НН.