Розрахунок і вибір вимірювальних трансформаторів

Вибір та перевірка вимірювальних трансформаторів струму на шинах 0,4−0,23 кВ.

Обираємо трансформатор типу ТПЛ-10.Струм первинної обмотки 200 А, термічна стійкість 45 кА, час проходження струму термічної стійкості за каталогом 3с, динамічна стійкість 175 кА, вимір обмоток S_ном = 10 кВ.

Вибір вимірювальних трансформаторів струму виконується за умов:

• — в залежності від місця встановлення (внутрішнє або зовнішнє);
• — за номінальною напругою:

U_ном? U_роб (4.7.1).

де U_ном — номінальна напруга трансформатора за каталогом, кВ;

U_роб — робоча напруга приєднання, де буде встановлено трансформатор струму, кВ;

• 10? 0,4
• — за номінальним струмом:

І_ном? І_{роб.макс}, (4.7.2).

де І_ном — номінальний струм трансформатора за каталогом, А;

І_{роб.макс.} — робочий максимальний струм приєднання, де буде встановлено трансформатор струму, кА.

• 139? 200
• 135? 200

Перевірка вибраного трансформатора струму на динамічну стійкість здійснюється за умов:

І_дин? і_у, (4.7.3).

де І_дин — амплітудне значення струму динамічної стійкості, вибраного трансформатора струму за каталогом, кА;

і_у — миттєве значення струму короткого замикання в точці приєднання, де буде встановлено трансформатор струм, кА;

Перевірка на термічну стійкість виконується за умови:

I²t*t_t? B_k, (4.7.4).

де I²_t — струм термічної стійкості вибраного трансформатора струму за каталогом, кА²;

t_t — час проходження струму термічної стійкості за каталогом, с;

В_к — тепловий імпульс струму К.З. для відповідного приєднання за розрахунком, кА²*С.

6075? 675.

Знаходимо номінальне навантаження вторинної обмотки у заданому класі точності, Ом:

Z_н2 = U_ном / I_ном, (4.7.5).

де U_ном — номінальна потужність, кВ.

І_ном— номінальний струм вибраний за каталогом, А.

10 000 / 200 = 50.

Перевірка виконується для одного приєднання за вказівкою викладача.

Для розрахунку значення Z₂ спочатку слід скласти схеми підключення приладів до вторинної обмотки трансформаторів струму, потім визначити опір обмоток приладів, реле, проводів і контактів.

Навантаження на вторинну обмотку трансформаторів струму розраховується за формулою:

Z₂ = Z_прил + Z_пров + Z_к, (4.7.6).

де Z_прил — сумма опорів приладів підключена до вторинної обмотки, Ом; опір токових обмоток приладів та реле:

Z_пров — опір з'єднувальних проводів між трансформатором струму та приладами, Ом.

для лічильників активної енергії Z_ла = 0,04 Ом для лічильників реактивної енергії Z_лр = 0,02 Ом для амперметра Z_а = 0,07 Ом для реле струму Z_рст = 0,02 Ом для реле диференційного захисту Z_рдз = 0,4 Ом для реле напряму потужності Z_рнп = 0,4 Ом Опір з'єднувальних проводів визначається за формулою:

Z_пров =, (4.7.7).

де L_pоз — розрахункова довжина з'єднувальних проводів (рекомендується для РУ — 10 кВ приймати L_pоз = 3−4 м) г — питома провідність матеріалу проводу (для міді г = 58 м/Ом мм²).

g — площа перерізу проводу, мм²

Z_к — опір перехідних контактів, який приймається 0,1 Ом.

Z_пров = = 0,02 Ом Під час перевірки трансформаторів струму за класом точності повинна виконуватись умова:

Z_н2? Z₂, (4.7.8).

де Z_н2 — номінальне навантаження вторинної обмотки у заданому класі точності, Ом;

Z₂ — навантаження на вторинну обмотку, яке складають підключені до неї прилади, реле, з'єднувальні проводи та контакти, Ом.

50? 1,97.

Вибір та перевірка вимірювальних трансформаторів напруги на шинах 6−10кВ.

Вибір вимірювальних трансформаторів напруги виконується за умови:

• — в залежності від місця встановлення (внутрішнє або зовнішнє);
• — за номінальною напругою:

U_ном? U_роб, (4.7.9).

де U_ном — номінальна напруга трансформатора за каталогом, кВ;

U_роб — робоча напруга приєднання, де буде встановлено трансформатор напруги, кВ.

10? 10.

Вибраний трансформатор повинен бути перевірений за роботою в класі точності «0,5», тому, що до його вторинної обмотки підключені лічильники грошового розрахунку. Повинна виконуватись умова:

S_н2? S₂, (4.7.10).

де S_н2 — номінальна потужність трансформатора в класі точності «0,5», ВА;

S₂ — потужність, яку споживають прилади та реле, підключені до вторинної обмотки трансформатора, ВА.

640? 400.