Выбор трансформатора тока ТА1 в цепи линии W1

Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, току и классу точности. В режиме КЗ они проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. Так как трансформатор устанавливается в одной цепи с Q2, то соответствующие расчетные величины для него такие же, как и для Q2. Примем к установке трансформатор тока (ТТ) типа ТФЗМ220Б-ЩУ1 [1, с.306] с первичным номинальным током I_1н = 1200 А, вторичным номинальным током I_2н = 5 А, с классом точности вторичных обмоток 05/10P/10P/10P, с номинальной вторичной нагрузкой в классе 0,5 z_2н = 1,2 Ом.

Номинальные параметры трансформатора, расчетные величины в его цепи и соотношения между ними сведем в табл.12 .

Таблица 12

Параметры ТТ	Соотношение	Расчетные величины для выбора ТТ
Uн = 220 кВ	=	UнРУ = 220 кВ
Iн = 1200 А	>	Iраб.форс = 584 А
z2н = 1,2 Ом	>	z2 расч = 1,066 Ом
iдин = 100 кА	>
	>

Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет условиям выбора и проверки в данной цепи.

Рассмотрим подробнее выбор трансформатора по классу точности: . Выполнение этого условия сводится к выбору сечения контрольного кабеля, соединяющего трансформатор с подключенными к нему приборами.

Допустимое сечение кабеля определим по формуле

,

где z_2н – номинальная вторичная нагрузка (1,2 Ом);

– сопротивление приборов, подключенных к трансформатору;

S_пр – мощность всех приборов в наиболее нагруженной фазе;

r_к – сопротивление контактных соединений (при числе приборов более трех r_к = 0,1 Ом);

l_расч – расчетная длина контрольного кабеля, зависящая не только от реальной его длины, но и от схемы соединения трансформаторов тока [2, с.374-375];

r – удельное сопротивление жил контрольного кабеля (для алюминия r = 0,0283 Ом×мм²/м для меди r=0,0175 Ом×мм²/м). На электростанциях с мощными энергоблоками должны применяться контрольные кабели с медными жилами. Минимальное сечение жил по условию механической прочности равно 2,5 мм².

Для определения мощности, потребляемой приборами в цепи трансформатора тока, необходимо по учебнику [2, с.362-368,635-636] определить потребляемую каждым прибором мощность.

Результаты сведем в табл.13, а на ее основе определим

Если сечение q_{к доп} получается очень большим и не позволяет выбрать приемлемое сечение контрольного кабеля, то необходимо выбрать трансформатор тока с номинальным вторичным током I_2н = 1 А.

Таблица 13

№	Прибор	Тип прибора	Нагрузка фазы, В×А
А	В	С
	Амперметр	Э–335	0,5	–	–
	Ваттметр	Д–335	0,5	–	0,5
	Варметр	Д–335	0,5	–	0,5
	Счетчик активной энергии	СА3–4681	2,5	2,5	–
	Счетчик реактивной энергии	СР4–4676	–	2,5	2,5
	Sпр , В×А				3,5

Примем к установке кабель КВВГ с медными жилами сечением 4 мм² (см. прил.8). Определим сопротивление выбранного кабеля

.

Определим вторичное расчетное сопротивление

z_{2 расч} = 0,766 + 0,2 + 0,1 = 1,066 Ом .

Из сравнения z_{2 расч} с z_2н видно, что условие проверки по классу точности выполняется.

3.4. Выбор трансформатора напряжения (ТН) в ОРУ–220 кВ

Трансформатор напряжения выбирают:

- по напряжению ;

- по конструкции и схеме соединения обмоток.

Проверку работы ТН в классе точности производят по его суммарной нагрузке, которая определяется подключаемыми приборами. ТН в ОРУ 220 кВ питает обмотки напряжения приборов, сборных шин, линий, автотрансформатора связи, колонок синхронизации, обходного выключателя.

По табл.4.11 учебника [2 c/362-368] определяем набор приборов для каждой группы присоединений. Подсчет мощности произведем отдельно по активной и реактивной составляющим. При этом учтем, что cosj обмоток приборов, кроме счетчиков, равен единице. У счетчиков активной и реактивной энергии cosj = 0,38, а sinj = 0,925.

Используя учебник [2, с.635] и справочник [1, с.387], составим табл.14 для подсчета мощности.

Полная суммарная потребляемая мощность

Примем к установке три однофазных трехобмоточных трансформатора напряжения типа НАМИ-220-УХЛ, [2, с.336] номинальной мощностью в классе точности 0,5, , соединенных в группу .

3×S_2н = 1200 В×А > S_2S =194,9 В×А ,

т.е. условие проверки по классу точности выполняется.

Таблица 14

Место установки и перечень приборов	Число присоединений	Тип прибора	Sном обм, ВА	Число обмоток			Общее число приборов
1.Тупиковые ЛЭП: – ваттметр – варметр – ФИП – счетчик а.эн. – счетчик р.эн.		Д-335 Д-335   СА4-И681 СР4-И676	1,5 1,5		0,38 0,38	0,925 0,925		3,04 4,56	7,4 11,1
2.ЛЭП связи с системой: – ваттметр – варметр – ФИП – счетчик а.эн.		Д-335 Д-335   СА3-И681	1,5 1,5 3,0 2,0		0,38	0,925		15,2
3.Сборные шины: –вольтметр –вольтметр рег. –ваттметр рег. –частотомер рег. –осциллограф		Э-335 Н-393 Н-395 Н-397							– – – – –
4.Приборы колонки синхронизации: –вольтметр –частотомер –синхроноскоп		Э-325 Э-362 Э-327							– – –
5.Приборы АТС: –ваттметр –варметр		Д-335 Д-335	1,5 1,5						– –
ИТОГО:	186,8	55,5

Выбор сечения контрольного кабеля во вторичных цепях трансформаторов напряжения определяется по допустимой потере напряжения, установленной ПУЭ, а именно:

- до расчетных счетчиков межсистемных линий электропередачи – 0,25 %;

- до расчетных счетчиков и датчиков мощности, используемых для ввода информации в вычислительные устройства – 0,5 %;

- до щитовых приборов и датчиков мощности, используемых для всех видов измерений – 1,5 %;

- до панелей защиты и автоматики – 3 %.

В целях упрощения расчетов потеря напряжения принимается равной падению напряжения. Тогда потеря линейного напряжения будет

,

где r_пр – сопротивление контрольного кабеля.

Т.к. номинальное вторичное напряжение во вторичных цепях ТН составляет 100 В, то допустимая потеря напряжения в процентах равна допустимой потере напряжения в вольтах.

При значительном удалении щита релейной защиты и измерительных приборов от ТН, во избежание чрезмерного завышения сечения жил кабелей целесообразно от шкафа ТН до счетчиков прокладывать отдельный кабель (а не общий кабель для РЗА и АИИС КУЭ).

Для определения требуемого сечения жил кабеля при выбранном значении вычисляется наибольшее допустимое сопротивление фазного провода , или в цепи 3U₀ .

Ток нагрузки для вторичных цепей основных обмоток ТН

I_н = ,

где Sн – суммарное потребление нагрузки цепи.

Расчет нагрузки ТН производится для наиболее нагруженной фазы.

Принимается отношение мощностей междуфазных нагрузок S1 и S2, присоединенных к какой-либо фазе, равным К, мощность нагрузки этой фазы определяем по выражению:

- при соединении вторичных обмоток в звезду .

- При наличии нагрузок, включенных на фазное напряжение, потребляемая ими мощность Sф должна суммироваться с мощностью междуфазной нагрузки Sн.ф, соответствующих фаз. Тогда полная мощность нагрузки любой из фаз ТН будет .

3.5Выбор контрольного кабеля для связи ТН с измерительными приборами, установленными на ЦЩУ(длина кабеля 120 м)

;

.

Задаемся длиной контрольного кабеля 120м.

Выбираем кабель 3х20мм² (КВВГ). Его действительное сопротивление:

Проверка контрольного кабеля ТН по допустимой потере напряжения ток во вторичной цепи ТН:

По условию допустимости потери напряжения в контрольном кабеле ТН, должно выполняться условие - т.е. условие выполняется.

4. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

Выбор токоведущих частей рассмотрим на примере сборных шин РУ 220 кВ и ошиновки линии W1.