Исходные данные: практическая работа №2

Выбрать трансформаторы тока и напряжения в цепи силового трансформатора (включенного к РУ, где рассматривалась точка к.з. к-1) на стороне высокого напряжения.

1 Выбрать трансформатор тока (ТА) [3, П.7.1]

1.1 по роду установки;

1.2 по напряжению установки:

, кВ; (7.1)

1.3 по току

, А; (7.2)

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

, А; (7.3)

где S_н.т – номинальная мощность силового трансформатора, кВА;

U_ном. – номинальное напряжение, кВ.

Расчетные и каталожные данные свести в таблицу 7.1

Таблица 7.1 Расчетные и каталожные данные трансформатора тока

Расчетные данные	Каталожные данные

1.4 Выбрать перечень приборов согласно ПУЭ, для заданной цепи [3, т.7.2] и записать в таблицу 7.3

Таблица 7.2 Контрольно-измерительные приборы на электростанциях
№ п/п	Цепь	Место установки приборов	Перечень приборов	Примечания
	Турбогенератора	Статор	Амперметр в каждой фазе для ТГ мощностью 12 МВт и выше, вольтметр, ваттметр, варметр, счетчик активной энергии, датчики активной и реактивной мощности. Регистрирующие приборы: ваттметр, амперметр и вольметр (на генераторах 60 МВт и более)	1 Перечисленные приборы устанавливаются на основных щитах управления. 2 На групповом щите турбины устанавливаются ваттметр, частотомер в цепи статора и вольтметр в цепи возбуждения. 3 На ЦЩУ устанавливаются частотомер, суммирующие ваттметр и варметр.
Ротор	Амперметр, вольтметр. Вольтметр в цепи основного и резервного возбудителей. Регистрирующий амперметр (на генераторах 60 МВт и более)
	Блока генератор-трансформатор	Генератор	Приборы по п.1	В цепи генератора устанавливаются осциллограф и приборы синхронизации
Блочный трансформатор	НН СН   ВН	- Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой. Амперметр

	Трансформатора связи с энергосистемой или РУ разных напряжений	Двухобмоточный	ВН НН	- Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой.	У трансформаторов, работающих в блоке трансформатор-линия, амперметры устанавливаются во всех фазах
Трехобмоточный и автотрансформатор	НН СН ВН	То же >> Амперметр	- - -
	Линии или трансформатора собственных нужд	На одну секцию	Со стороны питания: амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии	На блочных ТЭС приборы устанавливаются на вводе 6,3 кВ
На две секции	На вводе к секциям 6,3 кВ: амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии, датчик активной мощности	-
	Линии 6-10 кВ к потребителям	-	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии для линий, принадлежащих потребителю	Если по счетчикам не ведется денежный расчет, то счетчик реактивной энергии не устанавливается
	Линии 35 кВ	-	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии	То же

	Линии 110-220 кВ	-	Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор, используемый для определения места к.з, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых потребительских линиях	1 Для линий с пофазным управлением устанавливаются три амперметра. 2 На линиях с двухсторонним питанием ваттметр и варметр с двухсторонней шкалой, два счетчика активной энергии со стопорами.
	Линии 330-750 кВ	-	Амперметр в каждой фазе, ваттметр и варметр с двухсторонней шкалой, осциллограф, фиксирующий прибор, для определения места к.з, датчики активной и реактивной мощности	На линиях межсистемной связи устанавливаются счетчики активной энергии со стопорами
	Сборных шин генераторного напряжения	На каждой секции или системе шин	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп	Приборы синхронизации устанавливаются при возможности синхронизации
Приборы с переключением на секцию или систему шин	Два регистрирующих вольтметра для измерения междуфазных напряжений и два частотомера	-
	Шин 6 кВ собственных нужд	-	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений	-

	Сборных шин высшего напряжения электростанции	На каждой секции или системе шин	Вольтметр с переключением для измерения трех междуфазных напряжений; регистрирующие приборы: частотомер, вольтметр и суммирующий ваттметр (на электростанциях мощностью 200 МВт и более); приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра, синхроноскоп; осциллограф	1 На шинах 35 кВ устанавливается один вольтметр для контроля междуфазного напряжения и один вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений.
				2 На шинах 110 кВ устанавливается по одному осциллографу на секцию, на шинах 220 кВ – по два осциллографа.
	Шиносоединительного и секционного выключателей	-	Амперметр	-
	Обходного выключателя	-	Амперметр, ваттметр и варметр с двухсторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор	-

1.5 Пользуясь схемой и каталожными данными приборов, определить нагрузку по фазам. Данные свести в таблицу 7.3

Таблица 7.3 Вторичная нагрузка трансформатора тока
Прибор	Тип	Нагрузка, ВА фазы
A	B	C
Итого:

2 Произвести проверку ТА

2.1 по вторичной нагрузке (для наиболее загруженной фазы):

, ВА; (7.4)

где - вторичная нагрузка трансформатора тока, ВА;

- номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

- Определить вторичную нагрузку ТА

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому

Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов , соединительных проводов и переходного сопротивления контактов .

, Ом; (7.5)

- Определить сопротивление приборов:

, Ом; (7.6)

где - мощность, потребляемая приборами, ВА (таблица 7.3);

- вторичный номинальный ток приборов, А.

- Определить сопротивление соединительных проводов:

, Ом; (7.7)

где - удельное сопротивление материала провода,

- для меди;

q_min = 2,5 мм² – минимальное сечение медного провода;

- расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора тока и приборов.

Длину соединительных проводов от ТА до приборов (в один конец) можно принять для разных присоединений приблизительно равной, м:

Все цепи ГРУ 6-10 кВ, кроме линий

к потребителям 40-60

Цепи генераторного напряжения блочных

станций 20-40

Все цепи РУ:

35 кВ 60-75

110 кВ 75-100

220 кВ 100-150

330- 500 кВ 150-175

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

- Определить сечение соединительных проводов:

, мм², (7.8)

Для приборов применяются контрольные кабели марки КВВГ.

2.2 на электродинамическую стойкость

, (7.9)

где - суммарное значение ударного тока к.з, кА; [3, с.34]

- ток электродинамической стойкости, кА; [3, П.7.1]

2.3 на термическую стойкость:

(7.10)

- Определить тепловой импульс

, кА²*с; (7.11)

где t_отк , с – время, определенное по расчетной зоне при к.з [3, с.56-57]

- постоянная времени затухания [3, т.2.3]

- суммарное значение периодической составляющей тока к.з, кА [3, с.34]

- Определить термическую стойкость гарантируемую заводом-изготовителем:

, кА² ×с (7.12)

где - ток термической стойкости, кА; [3, П.7.1]

- время термической стойкости, с; [3, П.7.1]

Полученные расчетные данные снести в таблицу 7.1для сравнения с каталожными.

3 Выбрать трансформатор напряжения (TV): [3, П.7.2]

3.1 по напряжению:

; (7.13)

3.2 по конструкции и схеме соединения обмоток;

3.3 по классу точности (если в заданной цепи имеются счетчики электрической энергии, то согласно ПУЭ, класс точности TV должен быть не ниже 0,5);

3.4 по вторичной нагрузке (таблица 7.3):

, (7.14)

(7.15)

где - номинальная мощность ТV в выбранном классе точности;

- нагрузка всех измерительных приборов, присоединенных к TV, В×А. (При U_ном.=110¸220 кВ к нагрузке добавляют КИП обходного выключателя).

Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то устанавливают второй TV и часть приборов присоединяют к нему.

Определить сечение соединительных проводов (как и для ТА).

Для упрощения расчетов при учебном проектировании можно принимать сечение проводов по условию механической прочности:

=2,5-6 мм² – для медных жил;

=4-6 мм² – для алюминиевых жил.

Таблица 7.4 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
Прибор	Тип	Мощность одной обмотки, В×А	Число обмоток			Число приборов	Общая потребляемая мощность
P, Вт	Q, В×А
Итого: