Проектирование узловой подстанции 220/35/10 (стр. 6 из 9)
трансформатор электрический изолятор подстанция
Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока предназначены для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле. (5 А, реже 1 или 2,5 А), а также для отделения цепей управления и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформаторы тока, применяемые в РУ, выполняют одновременно роль проходного изолятора (ТПЛ, ТПОЛ). В комплектных РУ применяются опорно-проходные (стержневые) трансформаторы тока - ТЛМ. ТПЛК, ТНЛМ, шинные - ТШЛ. в РУ 35 кВ и выше - встроенные, в зависимости от типа РУ и его напряжения.
1)по напряжению Uуст≤Uном;(5.13)
2) по току ( первичному и вторичному) Imax≤Iном;(5.14)
При этом следует иметь в виду, что номинальный вторичный ток 1А применяется для РУ 500 кВ и мощных РУ 330 кВ, в остальных случаях применяют вторичный ток 5 А. Номинальный первичный ток должен быть как можно ближе к расчетному току установки, так как недогрузка первичной обмотки трансформатора приводит к увеличению погрешностей.
Выбранный трансформатор тока проверяют на динамическую и термическую стойкость к токам короткого замыкания. Кроме этого трансформаторы тока подбирают по классу точности, который должен соответствовать классу точности приборов, подключаемых ко вторичной цепи измерительного трансформатора тока (ИТТ) - Чтобы трансформатор тока обеспечил заданную точность измерений, мощность подключенных к нему приборов не должна быть выше номинальной вторичной нагрузки, указанной в паспорте трансформатора тока.
3) По вторичной нагрузке: z2 ≤ z2 НОМ (5.15)
Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому r2 ≈z2ном
r2 =rприб +rпр +rк ,(5.16)
гдеrприб – сопротивление приборов;
rпр – сопротивление соединительных проводов;
rк –переходное сопротивление контактов.
rприб=S приб/I2ном,(5.17)
гдеSприб – мощность, потребляемая приборами.
Зная rпр , определяется сечение соединительных проводов:
q=ρ · l / rпр,(5.18)
гдеρ – удельное сопротивление материала провода (ρ = 0,0283 Ом·мм2/м – провода с алюминиевыми жилами, ρ = 0,0175 Ом·мм2/м – провода с медными жилами); [4,стр. 374];
l–расстоянияот трансформаторов тока до приборов [4,стр. 375];
Выбор трансформаторов тока на стороне ВН
Выберем трансформаторы тока для высоковольтных вводов, отходящих линий и обходных выключателей на РУВН.
Таблица 5.6Вторичная нагрузка трансформатора тока для высоковольтных вводов, отходящих линий и обходных выключателей на РУВН.
| Измерительный прибор | Тип | Нагрузка по фазам, В·А | |||
| A | B | C | |||
| Амперметр*3 | Э-335 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| Ваттметр | Д-335 | - | 0,5 | 0,5 | |
| Варметр | Д-335 | - | 0,5 | 0,5 | |
| Счетчик энергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2 | - | 2 | |
| Итого | - | 3,5 | 2,5 | 4,5 | |
Принимаем ТТ марки ТВ−220/600/5-3 [9]:
rприб= 4,5 /52=0,18 Ом;
rк = 0,1 Ом (при количестве приборов≥ 3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=1,2 − 0,18 − 0,1 = 0,92 Ом
l = 150 м – РУ 220кВ[4,стр. 375]
q = 0,0175 · 150/0,92 = 2,8 мм2
По условиям прочности принимаем
и уточняем вторичную нагрузку: 
Ом; 
Ом.Выбор трансформатора тока сводится в табл. 5.7:
Таблица 5.7 Выбор трансформатора тока на стороне ВН
| Условия проверки | Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uуст ≤ Uном | 220 кВ | 220 кВ |
| Imax≤ Iном | 406,8 А | 600 А |
| iуд ≤ iдин | 12,94 кА | 25 кА |
| Вк ≤ Вк ном | 66,78 кА2· с | 1875 кА2· с |
| z2 ≤ z2 НОМ | 0,94Ом | 1,2 Ом |
Принимаем ТТ марки ТВ−220/600/5-3
Выбранный трансформатор тока удовлетворяет требованиям динамической и термической устойчивости. Выберем трансформаторы тока для секционных выключателей и линий, отходящих на трансформатор.
Таблица 5.8Вторичная нагрузка трансформатора тока для секционных выключателей и линий к трансформаторам от РУВН.
| Измерительный прибор | Тип | Нагрузка по фазам, В·А | ||
| A | B | C | ||
| Амперметр | Э-335 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Итого | - | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Принимаем трансформатор тока марки ТВ 220/600/5-3 [3]:
zприб= 1,5/52=0,06 Ом;
zк = 0,05 Ом (при количестве приборов
3);rпр=z2 ном−zприб−zк= 1,2 – 0,06 − 0,05 = 1,09 Ом,
l = 150 м – РУ 220 кВ[4,стр. 375]
s = (0,0175 · 150)/1,09 = 2,4 мм2;
По условиям механической прочности сечение должно быть не меньше 2,5 мм2 для проводов с медными жилами. В качестве соединительных проводов принимаемконтрольный кабель КРВГ с медными жилами сечением 2,5 мм2. Выполним проверку:
z2 =zприб +rпр +zк= 0,06 + (0,0175 · 150)/2,5 + 0,05= 1,16 Ом.
Выбор трансформатора тока сводится в табл. 5.9:
Таблица 5.9 Выбор трансформатора тока для секционных выключателей и линий к трансформаторам от РУВН.
| Условия проверки | Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uуст ≤ Uном | 220 кВ | 220 кВ |
| Imax≤ Iном | 136 А | 600 А |
| iуд ≤ iдин | 12,94кА | 25 кА |
| Вк ≤ Вк ном | 66,78кА2· с | 1875 кА2· с |
| z2 ≤ z2 НОМ | 1,16 Ом | 2 Ом |
Выбранный трансформатор тока удовлетворяет требованиям динамической и термической устойчивости.
Выбор трансформаторов тока на стороне СН
Принимаем ТТ марки ТОЛ−35Б-1-1500 [9]
Таблица 5.10Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи секционного выключателя насторонеСН
| Измерительный прибор | Тип | Нагрузка по фазам, В·А | |||
| A | B | C | |||
| Амперметр | Э-335 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
| Ваттметр | Д-335 | - | 0,5 | 0,5 | |
| Варметр | Д-335 | - | 0,5 | 0,5 | |
| Счетчик энергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2 | - | 2 | |
| Итого | - | 2,5 | 2,5 | 3,5 | |
rприб=3,5 /52=0,14 Ом;
rк = 0,1 Ом (при количестве приборов≥3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=1− 0,14 − 0,1 = 0,76 Ом
lрас = 75 м – РУ 35 кВ [4,стр. 375]
q = 0,0283 · 75/0,76 = 2,79 мм2
По условиям механической прочности сечение должно быть не меньше 4 мм2 для проводов с медными жилами. В качестве соединительных проводов принимаемконтрольный кабель КРВГ с медными жилами сечением 4 мм2
Выбор трансформатора тока сводится в табл. 5.11:
| Условия проверки | Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uуст ≤ Uном | 35 кВ | 35 кВ |
| Imax≤ Iном | 1386 А | 1500 А |
| iуд ≤ iдин | 16,07 кА | 120 кА |
| Вк ≤ Вк ном | 57,69 кА2· с | 43200 кА2· с |
| z2 ≤ z2 НОМ | 0,76 Ом | 1,2 Ом |
Таблица 5.11Выбор трансформатора токана стороне СН
Выбранный трансформатор тока удовлетворяет требованиям динамической и термической устойчивости
Выбор трансформаторов тока на стороне НН
На РУНН расчет трансформаторов тока производитсядля вводногои фидерноговыключателя.
Таблица 5.10Вторичная нагрузка ТТ вводного выключателя
| Измерительный прибор | Тип | Нагрузка по фазам, В·А | ||
| Амперметр | Э-335 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Счетчик энергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2 | 2 | 2 |
| Итого | - | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
rприб=2,5 /52=0,1 Ом;
rк = 0,05 Ом (при количестве приборов≤3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=0,8 − 0,1 − 0,05 = 0,65 Ом
lрас = 6 м – РУ 10 кВ[4,стр. 375]
q = 0,0283 · 6/0,65 = 0,26 мм2
В качестве соединительных проводов принимаемконтрольный кабель АКРВГ с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2
Выбор трансформатора тока сводится в табл. 5.11
Таблица 5.11Выбор трансформатора токана стороне НН
| Условия проверки | Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uуст ≤ Uном | 10 кВ | 10 кВ |
| Imax≤ Iном | 981 А | 1000 А |
| iуд ≤ iдин | 15,04 кА | 128 кА |
| Вк ≤ Вк ном | 47,7 кА2· с | 4800 кА2· с |
| z2 ≤ z2 НОМ | 0,7 Ом | 0,7 Ом |
Окончательно принимаем ТТ ТЛ−10/1000/5 с классом точности 0,5. [10]:
Таблица 5.12Вторичная нагрузка ТТ фидерного выключателя
| Измерительный прибор | Тип | Нагрузка по фазам, ВА | ||
| A | B | C | ||
| Амперметр | Э-335 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Счетчик энергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2 | 2 | 2 |
| Итого | - | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
rприб=2,5 /52=0,1 Ом;
rк = 0,05 Ом (при количестве приборов≤ 3);