Расчет и выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

Измерительные трансформаторы тока устанавливаются в распределительных устройствах цеховых трансформаторных подстанций (ТП) напряжением (6 – 10) / 0,4 кВ и в панелях распределительных щитов. При проектировании систем электроснабжения необходимо выбирать трансформаторы тока в ТП.

Нам необходимо выбрать измерительные трансформаторы тока на

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

КП.ПЗ.РЧ.13.02.11

напряжении до 1 кВ для силового трансформатора типа ТМГ 250 10/0,4 со схемой соединения обмоток . Номинальная мощность трансформатора , коэффициент загрузки в нормальном режиме в послеаварийном .

Для начала находим расчетный ток в цепи вторичного напряжения трансформатора в нормальном режиме по формуле:

Подставим в формулу наши данные:

Далее определяем номинальный ток измерительных трансформаторов, устанавливаемых в цепи вторичного напряжения силового трансформатора по условию:

где  – номинальный ток первичной обмотки трансформатора.

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора по току послеаварийного режима определяется по выражению:

 

При расчетах электрооборудования значение , как правило, принимается равным 1,2.

Подставим в формулу наши данные:

Принимаем три трансформатора тока типа ТНШЛ-0,66 характеристики приведены в таблице 10

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

КП.ПЗ.РЧ.13.02.11

Таблица 10 –Технические характеристики измерительного трансформатора тока.

Характеристика	Значение
Номинальное напряжение, В	660
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный первичный ток, А	600
Номинальный вторичный ток, А	5
Класс точности, А	0,5

 

Далее необходимо определить  трансформатора тока в нейтрали силового трансформатора по формуле:

Подставим наши данные в формулу:

Выбираем трансформатор тока типа ТНШЛ-0,66 характеристики приведены в таблице 11

Таблица 11 – Технические характеристики измерительного трансформатора тока на нейтраль.

Характеристика	Значение
Номинальное напряжение, В	660
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный первичный ток, А	600
Номинальный вторичный ток, А	5
Класс точности, А	0,5S

 

Трансформаторы напряжения (ТН) служат для преобразования высокого

напряжения в низшее стандартное напряжение, удобное для измерения: 100 В

и 100/√3 В. В электроустановках трехфазного тока напряжением 6 – 10 кВ ТН служат не только для подключения электроизмерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики, но для контроля изоляции в сетях с изолированной нейтралью. В этом случае применяется трехфазный ТН с двумя вторичными обмотками. Одна обмотка, используемая для электрических измерений, соединяется в звезду, а вторая, применяемая в системе контроля изоляции, – в разомкнутый треугольник. Вместо

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

КП.ПЗ.РЧ.13.02.11

трехфазного ТН может использоваться три однофазных ТН с двумя вторичными обмотками, которые соединяются по соответствующим схемам. Трансформаторы напряжения устанавливаются на каждой секции распределительного устройства напряжением 6 – 10 кВ.

В системах электроснабжения напряжением 6 – 10 кВ ТН должны защищаться со стороны высшего напряжения предохранителями типа ПКН, оборудованными системой сигнализации при их срабатывании.

Трансформаторы напряжения выбираются по классу точности, номинальному напряжению, мощности нагрузки вторичной обмотки.

Класс точности трансформаторов напряжения, используемых в системе учета электроэнергии, должен быть не ниже 0,5.

Нам необходимо выбрать трансформатор напряжения для электрических измерений и контроля изоляции для секции напряжением 10 кВ. К ТН присоединены четыре вольтметра типа Э-8030-М1. Вольтметры измеряют напряжения фаз L1, L2 и L3, а также между фазами L1 и L3.

С учетом функционального назначения требуется установить ТН с классом точности 0,5. Следует выбрать ТН с номинальным напряжением первичной обмотки  по условию:

Где: - номинальное напряжение электрической сети, кВ.

 

 

Для секции предполагаем установку трех однофазных трансформаторов напряжения типа ЗНОЛ-СЭЩ-10;. Данный трансформатор имеет две вторичные обмотки. Номинальное напряжение основной вторичной обмотки (для электрических измерений) – 100/√3 В, дополнительной (для контроля изоляции) – 100 В. Номинальная мощность ТН = 75 В∙А в классе точности 0,5.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

КП.ПЗ.РЧ.13.02.11

Для определения нагрузки вторичной обмотки ТН по справочной литературе находим потребляемую мощность присоединенных к нему приборов: У вольтметра типа Э8030М1 (табл. П5.1) потребляемая мощность S = 10 В∙А (cos φ= 0,2). Для вольтметра, измеряющего междуфазное напряжение, эта мощность распределяется между соответствующими фазами поровну.

Общая вторичная нагрузка трансформаторов напряжения представлена в таблице 12

Таблица 12 – Нагрузка трансформатора напряжения

Приборы	Тип прибора	Нагрузка фазы, В∙А
		L1	L2	L3
Вольтметр	Э8030М1	10	10	10
Вольтметр	Э8030М1	5	-	5
Итого:		15	10	15

 

По мощности нагрузки вторичной обмотки ТН выбираются по следующему выражению:

Где:  - номинальная мощность ТН в выбранном классе точности, В∙А;  – полная мощность, потребляемая приборами, подключенными к трансформатору напряжения, В∙А.

Значение потребляемой мощности приборов, присоединенных к ТН, определяется по формуле:

 

Где: ,  - суммарные активная (Вт) и реактивная (вар) мощность приборов, подключенных к трансформатору напряжения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

КП.ПЗ.РЧ.13.02.11

Где:  – суммарная полная мощность приборов, присоединенных к ТН, В∙А;  – средневзвешенное значение коэффициента мощности приборов.

Подставим наши данные в формулу:

Проверим выбранный ТН по условию:

Следовательно, ТН будет работать в требуемом классе точности.

Трансформатор напряжения подключается через высоковольтные предохранители ПКН 001-10 У3.