ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

 

Трансформаторы тока выбирают:

по напряжению установки

U_уст £ U_ном;

по току

I_норм £ I_{1 ном}; I_max £ I_{1 ном}.

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:

i_у £ k_эд Ö2 I_1ном, или i_у £ i_дин,

где i_у – ударный ток КЗ по расчету;

k_эд – кратность электродинамической стойкости по каталогу;

i_дин – ток электродинамической стойкости.

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы поэтому условию не проверяются;

по термической стойкости

В_к £ (k_т I_{1 ном})² t_тер; или В_к £ I²_терt_тер,

где В_к – тепловой импульс по расчету;

k_т – кратность термической стойкости по каталогу;

t_тер – время термической стойкости по каталогу;

I_тер – ток термической стойкости;

по вторичной нагрузке

Z₂ £ Z_{2 ном},

где Z₂ – вторичная нагрузка трансформатора тока;

Z_{2 ном} – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Рассмотрим подробнее выбор трансформаторов тока по вторичной нагрузке. Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому Z₂ » r₂. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

r₂ = r_приб + r_пр + r_к.

Сопротивление приборов определяется по выражению

r_приб = S_приб/I₂²,

где S_приб – мощность, потребляемая приборами; I₂ – вторичный номинальный ток прибора.

Сопротивление контактов принимается 0,05 Ом при двух-трех приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие

r_приб + r_пр + r_к £ Z_{2 ном},

отсюда

r_пр = Z_{2 ном} – r_приб – r_к.

Зная r_пр, можно определить сечение соединительных проводов:

где r – удельное сопротивление материала провода. Провода с медными жилами (r = 0,0175) применяются во вторичных цепях основного и вспомогательного оборудования мощных электростанций с агрегатами 100 МВт и более, а также на подстанциях с высшим напряжением 220 кВ и выше. В остальных случаях во вторичных цепях применяются провода с алюминиевыми жилами (r = 0,0283); l_расч – расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока (рис. 3.14).

Длину соединительных проводов от трансформатора тока 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 электростанций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 – 40

Линии 6 – 10 кВ к потребителям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 4 – 6

Все цепи РУ:

35 кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 – 75

110 кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 – 100

220 кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 – 150

330 – 500 кВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 –175

Синхронные компенсаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 – 40

 

Для подстанций указанные длины снижают на 15 – 20 %.

В качестве соединительных проводов применяют многожильные контрольные кабели с бумажной, резиновой, полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией в свинцовой, резиновой, полихлорвиниловой или специальной теплостойкой оболочке. По условию прочности сечение не должно быть меньше 4 мм² для алюминиевых жил и 2,5 мм² для медных жил. Сечение больше 6 мм² обычно не применяется.

Условия выбора трансформатора тока приведены в табл. 3.9.

Таблица 3.9