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.

Трансформатор тока выбирают:

-              по напряжению установки ;

-              по току , ;

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

-              по конструкции и классу точности;

-              по электродинамической стойкости:

;

где -  ударный ток КЗ по расчёту;

- кратность электродинамической стойкости по каталогу;

       - номинальный первичный ток трансформатора тока;

       - ток электродинамической стойкости.

-              по термической стойкости  ;

где        - тепловой импульс по расчёту;

       - кратность термической стойкости по каталогу;

       -  время термической стойкости по каталогу;

       - ток термической стойкости;

-              по вторичной нагрузке ,

где -вторичная нагрузка трансформатора;

       - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Индуктивное сопротивление токовых невелико, поэтому . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

                                                                                     (6.4)

Сопротивление приборов определяется по выражению:

                                                                                    (6.5)

где - мощность потребляемая приборами;

             - вторичный номинальный ток прибора

Сопротивление контактов принимаем 0,1Ом. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

,                                                                      (6.6)

откуда                                                            (6.7)

Сечение соединительных проводов определяем по формуле:

                                                                                    (6.8)

где  - удельное сопротивление провода с алюминиевыми жилами;

       - расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора тока.

Таблица 6.3

Вторичная нагрузка трансформатора тока.

Самая нагруженная Фаза «А». Общее сопротивление приборов:

 Ом

Для ТФЗМ 110-У1 Ом

Допустимое сопротивление провода: Ом

Для подстанции применяем кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина которого 60м, трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому , тогда

мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4мм2

Ом

            Таким образом, вторичная нагрузка составляет:

Ом

Таблица 6.4

Расчёт трансформатора тока 110кВ.

Выбираем трансформатор тока ТФЗМ-110-У1 с коэффициентом трансформации 300/5А, класс точности 0,5Р,10Р/10Р.

6.3.4.   Выбор трансформатора напряжения.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения выбираются:

-              по напряжению установки ;

-              по конструкции и схеме соединения обмоток;

-              по классу точности;

-              по вторичной нагрузке ,

где - номинальная мощность в выбранном классе точности. При этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединённых в звезду, принимается суммарная мощность всех трёх фаз, а для соединённых по схеме открытого треугольника – удвоенная мощность одного трансформатора;

       - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору напряжения, ВА.

Нагрузка приборов определяется по формуле:

         (6.9)

Таблица 6.5

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 110кВ.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения ВА.

Выбираем трансформатор напряжения НКФ-110-58 со следующими параметрами

-                =110кВ

-              номинальное напряжение обмотки:

o                                    первичной –110000/√3В;

o                                    основной вторичной – 100/√3В;

o                                    дополнительной вторичной – 100В;

-               номинальная мощность в классе точности 0,5 =400ВА.

-              предельная мощность 2000ВА.

6.3.5.   Выбор токоведущих частей.

Токоведущие части со стороны 110кВ выполняем гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока.

 [1] при Тmax=3000-5000ч для неизолированных шин и проводов из алюминия.

                                                                                          (6.10)

где  - ток нормального режима, без перегрузок;

- нормированная плотность тока, А/мм2

                                                                                  (6.11)

мм2

       Принимаем сечение АС-185/24,

       Проверяем провод по допустимому току

           229А<520А

Проверка на схлёстывание не выполняется, так как <50кА.

Проверка на термическое действие токов короткого замыкания не выполняется, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка на коронирование.

Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряжённости электрического поля, кВ/см

                                                                       (6.12)

где  – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82).

       - радиус провода

       Напряженность электрического поля около поверхности нерасщеплённого провода определяется по выражению:

                                                                                (6.13)

где - линейное напряжение,кВ

        - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см; при горизонтальном расположении фаз ,

где  - расстояние между соседними фазами, см.

Провода не будут коронировать, если наибольшая напряжённость поля у поверхности любого провода не более .

Таким образом, условие образования короны можно записать в виде:

 кВ/см

 кВ/см

17,63<29,22

Таким образом провод АС-185/24 по условиям короны проходит.

6.4.         Выбор схемы распределительного устройства низкого напряжения (РУНН).

В РУ 10кВ в основном применяется схема с одной секционированной системой шин. Как правило, число секций соответствует числу источников питания. Для  облегчения аппаратуры в цепи отходящих линий, для снижения сечения кабелей за счёт ограничения ТКЗ, и для обеспечения надёжной работы релейной защиты на ПС применяется раздельная работа трансформаторов. Секционный выключатель имеет устройство автоматического ввода резерва (АВР) и включается при обесточивании одной из секций. Если для ограничения ТКЗ устанавливаются трансформаторы с расщеплёнными обмотками, то применяются две одиночные, секционированные выключателем, системы шин.

В проектируемой схеме для ограничения ТКЗ принимаем следующие мероприятия:

-              используем расщепление обмоток НН;

-              используем две одиночные, секционированные выключателем,   системы сборных шин;

-              отключим секционные выключатели.

Выбираем схему РУ 10кВ – две одиночные, секционированные выключателем, системы сборных шин, с раздельной работой двух трансформаторов и используем расщепление обмоток на НН.

6.5.         Выбор оборудования РУНН.

Выбор выключателей на стороне НН.

Рассчитаем максимальный ток нагрузки, который будет протекать через вводные и секционные выключатели при отключенном трансформаторе и включенных секционных выключателях.

При равномерном распределении нагрузки между расщеплёнными обмотками трансформатора максимальный рабочий ток для цепей ввода и секционных выключателей

                                                                  (6.14)

Для отходящих присоединений:

                                                                  (6.15)

В качестве РУ НН выбираем КРУН серии К-47 с выключателем ВКЭ-10-31,5/1600 У3 для ячеек ввода и секционных выключателей, и ВКЭ-10-31/630 У3 для ячеек отходящих линий.

Расчётные величины меньше паспортных данных выключателей, поэтому выбираем выключатели этого типа.

Таблица 6.6

Выбор выключателей на стороне 10кВ.

414кА

16,349

6.6.         Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11