Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока. Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению и номинальному току

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению и номинальному току:

U_1ном ≥ U_раб; (69)

I_1ном ≥ I_рабmax, (70)

где U_1ном и I_1ном - номинальные напряжение и ток первичной обмотки

трансформатора, А;

U_раб и I_рабmax – напряжение и рабочий ток в цепи, где установлен

трансформатор тока, кВ.

Также выбор производится по роду установки, конструкции и классу точности:

S_2ном ≥ S₂, (71)

где S_2ном - номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора, ВА;

S₂ – мощность, потребляемая приборами измерения и защиты, ВА.

Для определения S₂ нужно составить трехлинейную схему подключения к трансформаторам тока фидера районной нагрузки всех приборов и найти для трансформатора наиболее загруженной фазы:

(72)

где S_2приб - потребляемая приборами мощность, ВА;

I₂ – ток вторичной цепи, равный 5 А;

r _к – переходное сопротивление контактов, равное 0,1 Ом;

r _пр – сопротивление соединительных проводов, Ом;

l – длина проводов, равная 3 м.

Выполним проверку трансформатора тока на районном потребителе на соответствие классу точности.

Проверка на соответствие классу точности 0,5 выполняется по условию (71).

Составим трехлинейную схему подключения всех приборов для определения S₂ (см. Рис. 16).

Рис. 16.

Для упрощения дальнейших расчетов преобразуем формулу (72):

S₂=S_a+S_wh+S_varh+S_пров+S_конт (73)

где S_a - мощность потребляемая амперметром, равная 0,5 ВА;

S_wh - мощность потребляемая токовой обмоткой счётчика активной энергии,

равная 2,5 ВА;

S_varh - мощность, потребляемая токовой обмоткой счётчика реактивной энергии, равная 2,5 ВА;

S_пров – мощность, теряемая в соединительных проводах;

S_конт —мощность, теряемая в контактах.

Определим мощность, теряемую в соединительных проводах:

(74)

где l_расч – длина соединительных проводов, м;

q - сечение соединительных проводов, равное 4мм²;

- удельное сопротивление провода, Ом ×м.

При расчетах принимается l_расч = Ö3×l_дейст для схемы соединения Y.

С учетом вышесказанного

Определим мощность, теряемую в контактах:

S_конт=I₂²·r_к; (75)

S_конт=25·0,1=2,5 (ВА).

Тогда

S₂=0,5+2,5+2,5+0,92+2,5=8,92 (ВА)

Проверим по условию (71):

S_2ном=10 (ВА) > S₂=8,92 (ВА).

Проверка на соответствие классу точности 1 выполняется также по условию (71).

Здесь S₂ – это мощность, потребляемая приборами защиты.

Для выбранного измерительного трансформатора тока:

S₂=S_ртм+S_рто+S_пров+S_конт, (76)

где S_ртм- мощность потребляемая реле тока МТЗ, равная 0,5 (ВА);

S_рто - мощность потребляемая реле тока ТО, равная 0,8 (ВА).

Тогда

S₂=2·0,5+2·0,8+0,92+2,5=6,02 (ВА).

Выбранный измерительный трансформатор тока ТПОЛ-10 на фидерах районных потребителей соответствует требуемому классу точности.

Трансформатор необходимо проверить на электродинамическую стойкость и термическую устойчивость при к.з. по следующим формулам:

√2·I_ном1·К_д>i_у; (77)

(I_ном1· К_т)²·t_т≥В_к, (78)

где К_д и К_т – коэффициенты динамической стойкости и термической устойчивости

трансформатора тока;

t_т – время термической стойкости, с.

Таким образом

√2·1,3·120=221 (кА) > 30,6 (кА);

(1,3· 50)²·1=4225 (кА²·с) ≥ 28,8 (кА²·с).

Таблица 10

Выбор измерительных трансформаторов тока

Наименование присоединения	Тип трансформатора	Соотношение паспортных и расчётных параметров	Проверка на стойкость
Uном / Uраб	Iном / Iраб.m	Термическую	Динамическую
(Iном1·Кт)2·tт≥Вк, кА2·с	√2·Iном1·Кд>iу, кА
Ввод 110-кВ	ТФНД-110М	110/110	500/118	2700>2,38	53>8,8
Ввод 10-кВ	ТПОЛ-10	10/10	1300/1293	4225>28,8	221>30,6
Сборные шины 10-кВ	ТПОЛ-10	10/10	900/854	2025>28,8	152,7>30,6
Шины СН	ТПЛ-10	10/10	100/23,1	81>31,25	35,3>31,3