В учебном проектировании в пределах одного распределительного устройства трансформаторы тока выбираются однотипными по цепи самого мощного присоединения. Поэтому, прежде чем выбрать трансформаторы тока, определяем самую мощную цепь.
Самой мощной является цепь автотрансформатора.
А (3.5)
А (3.6)
где Uуст. – номинальное напряжение установки, кВ; Iн.цепи – номинальный ток цепи, А; Imax.цепи – максимальный ток цепи, А.
В данном примере на напряжении 220 кВ выбираем трансформаторы тока, встроенные во ввода выключателей. Трансформаторы тока встраиваются во ввода выключателей типа ВГБ, ВГБУ, У, С, PM, PMR. Данные по встроенным трансформаторам тока представлены в таблице П 3. Для выключателей ВГУ, ВГТ, ВМТ, ВБН, ВБЭ, HPL, LTB устанавливаются отдельно стоящие трансформаторы тока. Трансформаторы тока для данных выключателей представлены в таблице П 2.,04 Ом (87)
(86)
Трансформаторы тока выбираются по условиям:
Uн.ТА ≥ Uуст., (3.7)
где Uн.ТА – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ,
220 кВ = 220 кВ
Iн.ТА ≥ Iном.цепи, (3.8)
где Iн.ТА – номинальный ток трансформатора тока, А.
Рисунок 6 − Подстанция 220/110/10 кВ.
1000 А > 426 А
Iн.ТА ≥ Imax. (3.9)
1000 А > 853 А
Для уменьшения погрешностей первичный ток трансформатора должен быть как можно ближе к действительному току цепи.
Выбранные трансформаторы тока проверяются:
- на динамическую устойчивость
iпр скв.≥ iуд, (3.10)
iпр СКВ = Кэд*Iном1ТА ≥ iуд, кА, (3.11)
где Кэд – коэффициент электродинамической стойкости [паспортные данные];
26 кА > 13,0797 кА
- на термическую устойчивость
Вк доп.≥ Вк расч. (3.12)
4800 кА2*с ≥ 5,657 кА2*с
- на вторичную нагрузку
z2ном ≥ z2расч (3.13)
z2ном = S2.ном / I22.ном = 30/12 = 30 Ом (3.14)
где S2.ном – номинальная вторичная нагрузка, ВА; I 2.ном – номинальный вторичный ток,А.
Т.к. индуктивное сопротивление приборов очень мало, то будем считать что z2 ≈ r2.
r2 определяется по формуле:
r2 = rприб. + rпров. + rконт. (3.15)
Определяется потребляемая мощность приборов. Расчеты представляются в табличной форме.
Таблица 3.3
Вторичная нагрузка трансформаторов тока 220 кВ
| Наименование прибора | Тип прибора | Потребляемая мощность, ВА |
| Амперметр | Э335 | 0,5 |
Ом; (3.16)
rконт. = 0,05Ом, т.к. число приборов меньше 3-х;
rпров. = z2ном - rприб. - rконт. = 30 -0,5-0,05 = 29,45 Ом. (3.17)
Определяем сечение проводов.
Согласно ПУЭ сечение меди должно быть не менее 2,5 мм2
S = (0,0175*120)/29,45 = 0,07 мм2.
Выбираем кабель КВВГ – 2,5 с числом жил 37.
Зная теперь сечение кабеля, определяем истинное значение rпров.
Ом. (3.18)
Таким образом, z2расч будет равно:
z2расч=rпров.+rприб+rконт. = 0,84 + 0,5 + 0,05 = 1,39Ом (3.19)
z2ном = 30 Ом > z2расч = 1,39 Ом (3.20)
Трансформаторы тока ТВ – 220 – 1000/1 удовлетворяет всем требованиям.
Выбор трансформаторов напряжения.
Выбор трансформаторов напряжения для шин 220 кВ.
Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям:
1) UномTV ≥ Uуст; (3.21)
2) По схеме соединения.
Выбранные трансформаторы необходимо проверить на вторичную нагрузку, причем в режиме, когда одна система шин выводится в ремонт:
S2ном ≥ S2 расчет.; (3.22)
Устанавливаем трансформатор напряжения НКФ – 220 – 83У1
UномTV = 220 кВ = Uуст. = 220 кВ
Таблица 3.3
Расчетная вторичная нагрузка трансформаторов напряжения для распределительного устройства 220кВ
| Наименование цепи | Наименование прибора | Тип прибора | Потребляемая мощность | Кол-во катушек | Кол-во приборов | Sрасчет. |
| Обходной выключатель | Ваттметр Варметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии Фиксирующий прибор | Д-335 Д-304 ЦЭ6805В Ц6811 ФИП | 1,5 1,5 | |||
| Линия 220 кВ | Ваттметр Варметр Фиксирующий прибор Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии | Д-335 Д-304 ФИП ЦЭ6805В Ц6811 | 1,5 1,5 | |||
| Сборные шины 220кВ | Вольтметр Вольтметр регистрирующий Фиксирующий прибор Осциллограф | Э-378 Н-348 ФИП | ||||
| Релейная защита линии | Микропроцессорная Микропроцессорная | 0,5 0,5 | 3,5 3,5 |
S2 расчет. = 106 ВА
S2ном = 3*400 = 1200 ВА > 106ВА
Выбранный трансформатор напряжения типа НКФ-220-83У1 проходит по вторичной нагрузке. Устанавливаем 2 трансформатора напряжения на 2 системы шин.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П 1
Трансформаторы напряжения
| Тип | Номинальное напряжение, Uн, | Номинальная мощность, В∙А, в классе точности | Максимальная мощность, Smax В∙А, | |||||
| ВН, кВ | НН, В | |||||||
| 0,2 | 0,5 | |||||||
| НОС – 0,5 | 0,38 0,5 | |||||||
| НОМ - 6 | ||||||||
| НОМЭ - 6 | ||||||||
| НТМК - 10 | ||||||||
| НТМИ – 6-66 | ||||||||
| НТМИ – 10-66 | 100;100/3 | |||||||
| НОЛ – 08-10 | 100-110 | |||||||
| ЗНОЛ – 06-10 | 6/√3 10/√3 15/√3 20/√3 24/√3 | 100/3 | ||||||
| ЗНОЛ - 35 | 35/√3 | 100/√3 | ||||||
| НОМ - 15 | 13,8 15,75 | |||||||
| ЗНОМ – 15-63 | 6/√3 10/√3 13,8/√3 15,75/√3 | 100/√3 100/√3 100/√3 | ||||||
| НКФ – 110-58 | 110/√3 | 100/√3 | ||||||
| НКФ – 220-58 | 150/√3 220/√3 | 100/√3 100/√3 | ||||||
| НКФ – 330-73 | 330/√3 | 100/√3 | ||||||
| НКФ – 500-78 | 500/√3 | 100/√3 | ||||||
| НДЕ - 500 | 500/√3 | 100/√3 | ||||||
| НДЕ – 750 | 750/√3 | 100/√3 | ||||||
| НДЕ - 1150 | 1150/√3 | 100/√3 |
Таблица П 2
Трансформаторы тока
| Тип | Номинальное напряжение, Uн, кВ | Класс точности | Ном. вторичный ток, А | Номинальный первичный ток, Iном, А | Ток термической стойкости, кА | Ток электродинамической стойкости, кА | Ном. предельная кратность обмотки | Номинальная мощность, Sн, В∙А | ||
| 1с | 3с | изм. обм. | защит. обм. | |||||||
| ТВЛМ-6 У3 | 1-10Р | 0,64 1,32 1,96 3,6 4,9 6,9 9,7 13,8 17,5 | - | 3,5 7,0 10,6 17,6 26,4 35,2 | 4,5 | - | ||||
| ТЛК-10 У3 | 0,5 10Р | 3,2 31,5 31,5 | 1,6 31,5 31,5 31,5 31,5 | |||||||
| ТЛО-10 | 0,2; 0,2S 0,5; 0,5S 5Р или 10Р | 100-200 300-600 800-1500 | 10;20 10;20 31,5 31,5 31,5 | - | 26;52 26;52 | 5; 10; | 10; 15; |
Продолжение таблицы П 2
| ТЛШ- | 0,2; 0,2S 0,5; 0,5S 10Р;5Р | - | 10,5 15,7 | 20; | ||||||
| ТЛШ- 10-I | 0,2; 0,2S 0,5; 0,5S | - | 31,5 | 15,7 | - | |||||
| ТОЛ- 10-I испол-нение 1-2 | 0,5 или 1; 10Р | 300-400 500-1000 | 0,4 0,78 1,2 1,56 2,5 5,85 6,23 12,5 31,5 | 0,23 0,45 0,68 0,9 1,49 1,8 2,5 3,38 3,6 5,5 | 1,97 3,93 6,25 7,56 17,6 14,7 15,7 25,5 31,8 | |||||
| ТОЛ- 10-I испол-нение 3-4 | 0,5 или 1; 10Р | 3,2 4,3 | 1,9 2,5 4,6 11,6 11,6 11,6 11,6 | |||||||
| ТВК-10 УХЛ3 | 0,5 10Р | 20;30; 50;100; 150;200; 300;400; 600;800; 1000; | 1,88- 31,5 | - | 7,0- 76,5 | - |
Продолжение таблицы П 2
| ТЛМ- 10 УТ3 | 0,5 10Р | 50;100; 150;200; 300;400; 600;800; 1000; | 2,8- 26,0 | - | 17,6-100 | - | ||||
| ТШЛП- | 0,2;0,5 10Р | 1500; 2000; | 31,5 | - | - | - | ||||
| ТОЛ- 35Б- II У1 | 0,5 10Р/ 10Р | 15;20; 30;40; 50;75; 100;150; 200;300; 400;600; 800; 1000; 1500; | - | 0,7- | 3-141 | |||||
| ТОЛ- 35Б- III У1 | 0,5 10Р/ 10Р | (1) | 500; 1000; 2000; | - | 49- | 125-145 | ||||
| ТФЗМ- 35А У1 | 0,5 10Р | 15;20; 30;40; 50;75; 100;150; 200;300; 400;600; 800; | 0,6- | 3-134 | 0,8 | |||||
| ТФЗМ- 35Б IУ1 | 0,5 10Р | 15;20; 30;40; 50;75; 100;150; 200;300; 400;600; 800; | 0,7- | 3-141 | 1,2 | 1,2 |
Продолжение таблицы П 2
| ТФЗМ- 35Б IIУ1 | 0,5 10Р | 500; 1000; 2000; | 49; | 125;145 | ||||||
| ТГФ-110 | 0,2 | (5) | 100;150; 200;300; 400; 600;750; 1000; 1500; | - | - | |||||
| TG-145 | 0,2 5Р 10Р | (1) | осн. исполн.: 300;600; возм. исполн.: 400-800; 500- 1000; 1000- 2000; 1500- | 31,5 | 20, 30, | |||||
| ТФЗМ- 110Б IУ1 | 10Р | (5) | 50-100; 75-150; 100-200; 150-300; 200-400; 300-600; 400-800 | - | 2-28 | 10-126 | 1,2 | |||
| ТФЗМ- 110Б IIIХЛ1 | 0,5 10Р | 750- 1500; 1000- | - |
Продолжение таблицы П 2
| TG-245 | 0,5 10Р | (1) | осн. исполн.: 500; 1000; возм. исполн.: 500- 1000; 300-600- 1200; 400-800- 1600; | 31,5 | ||||||
| ТФЗМ- 220Б IIIУ1 | 0,5 10Р | (5) | 300- 600-1200 | - | 9,8- 19,6- 39,2 | 25-50-100 | ||||
| ТФЗМ- 220Б IIIХЛ1 | 0,5 10Р | (5) | 500-1000-2000 | - | 9,8- 19,6- 39,2 | 25-50-100 | ||||
| ТФРМ- 330Б У1 | 0,2 10Р | (5) | 1000-2000; 1500-3000 | - | ||||||
| ТФУМ-330А У1 | 0,5 10Р | (5) | 500-1000-2000 | - | 19,3-38,6-72,2 | 49,5-99-198 | 20;15; | |||
| ТФЗМ- 500Б IХЛ1 | 0,5 10Р | 500-1000-2000 | - | 34-68-68 | 90-180-180 | |||||
| ТФРМ- 500Б У1 | 0,5 10Р | 1000-2000; 1500-3000 | - | 18;15; | ||||||
| ТФРМ- 500Б II-У1 | 0,5 10Р | 2000-4000 | - | 18;15; |
Продолжение таблицы П 2
| ТФРМ- 750А У1 | 0,5 10Р | 1000-2000; 1500-3000 | - | |||||||
| ТФРМ- 750А I-У1 | 0,5 10Р | 2000-4000 | - |
Таблица П 3
Трансформаторы тока, встраиваемые в выключатели
| Тип | Номинальное напряжение, Uн, кВ | Ном. вторичный ток, А | Номинальный первичный ток, Iном, А | Время | Ток термической стой-кости, кА | Ток электродинамической стойкости, кА | Ном. предельная кратность обмотки | Номинальная мощность, Sн, В∙А, В классе точности | |||
| 0,5 | |||||||||||
| ТВ-35- II-150/5 | - - - - | - - - - | - - - - | 0,4 0,8 0,8 1,2 | |||||||
| ТВ-35- II-300/5 | - - - - | - - - - | - - - 1,2 | 0,8 1,2 1,6 … | |||||||
| ТВ-35- II-600/5 | - - - - | - - - 1,2 | - 1,2 1,6 … | 1,6 … … … | |||||||
| ТВ-35- III-200/5 | 62,5 | … … | - - - - | - - - - | - - 0,8 - | 0,8 0,8 … 0,8 | |||||
| ТВ-35- III-300/5 | 62,5 | … | - - - - | - - - 0,4 | - 0,8 0,8 … | 0,8 … … … |
Продолжение таблицы П 3
| ТВ-35- III-600/5 | 62,5 | - - - 0,4 | - 0,4 0,8 … | 0,8 … … … | … … … … | ||||||
| ТВ-35- III- 1500/5 | 62,5 | 0,4 1,2 1,2 1,2 | … … … … | … … … … | … … … … | ||||||
| ТВ-35- IV- 1200/1 | - | … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-35- IV- 1200/5 | - 1,2 1,2 1,2 | 1,2 … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-35- IV- 2000/5 | 1,2 1,2 1,2 1,2 | … … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-35- IV- 3000/5 | 1,2 1,2 1,2 1,2 | … … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-110- I-200/5 | … … … | - - - - | - - - - | - - - 0,4 | 0,4 0,8 0,8 1,2 | ||||||
| ТВ-110- I-300/5 | … … | - - - - | - - - - | - - 0,4 0,6 | 0,8 0,8 1,2 1,6 | ||||||
| ТВ-110- I-600/5 | - - - 0,4 | - - - 0,8 | 0,4 0,6 1,2 2,0 | 1,2 1,6 … … | |||||||
| ТВ-110- I-1000/5 | - 0,4 0,8 1,2 | 0,4 0,8 1,0 2,0 | 1,2 2,0 3,0 - | … … … … |
Продолжение таблицы П 3
| ТВ-110- II-200/5 | … | - - - - | - - - 0,4 | - - - 0,8 | 0,6 0,8 0,8 … | ||||||
| ТВ-110- II-300/5 | - - - - | - - 0,4 0,6 | - - 0,8 1,2 | 0,8 0,8 … … | |||||||
| ТВ-110- II-600/5 | - - - | - 0,6 1,0 … | 0,6 … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-110- II- 1000/1 | … … … … | … … … … | |||||||||
| ТВ-110- II- 2000/1 | … … … … | … … … … | |||||||||
| ТВ-220- I- 600/5 | 62,5 | … | - - - 0,4 | - 0,8 1,2 0,8 | 1,6 … … 2,0 | … … … … | |||||
| ТВ-220- I- 1000/5 | 62,5 | - - 0,6 0,8 | - 0,8 1,2 2,0 | 1,2 2,0 … … | … … … … | ||||||
| ТВ-220- I- 2000/5 | 62,5 | - 0,8 1,2 2,0 | - 1,2 ... … | 2,0 … … … | … … … … | ||||||
| ТВ-220- I- 1000/1 | 62,5 | - | - … | … … | … … … … |
Продолжение таблицы П 3
| ТВ-220- I- 2000/1 | 62,5 | - | … … … | … … … … | … … … … | ||||||
| ТВ-220- II- 1200/5 | - 0,8 1,2 1,2 | 0,6 … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-220- II- 2000/5 | 1,2 1,2 1,2 1,2 | … … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-220- II- 1200/1 | - | … … … | … … … … | … … … … | |||||||
| ТВ-220- II- 2000/1 | … … … … | … … … … | … … … … |
Литература
1. Алиев И.И.Справочник по электротехнике – 4-е изд., перераб. и доп. – Серия «Справочники». – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 480с., ил.
2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил
3. Правила устройства электроустановок.: Введены в действие с 1 ноября 2003 г./ М-во энергетики РФ. – 7-е изд. – СПб.: Деан.
4. Правила технической эксплуатации станций и сетей Российской Федерации: утв. Приказом Минэнерго России от 19.06.2003 №229. – М.: ЭНАС, 2003. – 352с.
5. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для сред. проф. образования / Л.Д.Рожкова, Л.К.Карнеева, Т.В.Чиркова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 448 с.
6. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. ред. И.Н. Орлов) – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 518 с.
7. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.
8. Номенкл. справочник научно-производственного объединения ОАО "ЭЛСИБ".
630088, г.Новосибирск, ул.Сибиряков-Гвардейцев, 56.
Тел.: (3832) 42-69-27, 42-04-37.
Отдел маркетинга, тел.: (3832) 42-00-66, 42-71-84.
Московское представительство, тел.: (095) 924-16-02
E-mail: elsib@elsib.ru.
Сайт компании www.elsib.ru
9. Каталог изготовителя АО "Электроаппарат"; разработчик: АО "НИИВА".
Телефон изготовителя в Санкт-Петербурге (812) 217-01-82.
Адрес: 199106 Санкт-Петербург, 24-я линия, д. 3/7.
Телефон разработчика в Санкт-Петербурге (812) 217-83-10.
Адрес: 199106 Санкт-Петербург, 24-я линия, д. 15/2.
10. Номенкл. каталог на 2001 год ОАО Холдинговая Компания "Электрозавод".
105023, г. Москва, ул. Электрозаводская, 21.
Тел. (техническая информация): (095) 962-17-26
E-mail: enfo@electrozavod.ru
Сайт компании www.electrozavod.ru
11. Рекламный лист компании "Schneider Electric".
Центр информационной поддержки: (095) 797 32 32.
Телефон представительства в Москве (095) 797-40-00.
Адрес: 129281 Москва, ул. Енисейская, 37.
Телефон представительства в Санкт-Петербурге (812) 112-41-43.
Адрес: 191126 Санкт-Петербург, ул. Звенигородская, 3.
Телефон представительства в Екатеринбурге (3432) 69-44-62.
Адрес: 620219 Екатеринбург, ул. Белинского, 34, офис 77.
Сайт компании www.schneider-electric.ru
12. Рекламный лист промышленной группы "Таврида Электрик".
Отдел новых проектов, тел.: (095) 943-02-16.
Адрес: 123298 Москва, ул. Маршала Бирюзова 1.