Выбор трансформатора тока

В данном случае необходимо выбрать трансформатор тока, установленный в начале КЛ – ИП.

5.1. Выбор трансформатора тока

Определим рабочий максимальный ток, протекающий в месте установки ТТ:

А.

Учитывая напряжение данного участка и рабочий максимальный ток, примем к установке трансформатор тока ТОЛК-6. Каталожные и расчётные данные сведены в таблицу 7.

Таблица 7. Каталожные и расчетные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
ТОЛК-6-150/5
Uуст=6 кВ	Uном=6 кВ
Imax=134,82 А	I1ном=150 А
iуд = 0,165 кА	iдин =39 кА

Так как источник энергосистема, то действующее значение периодической составляющей тока КЗ останется неизменным, что в первый момент, по истечении времени ΐ:

I_п,о = I_п,ΐ= I ^(3)В_к.max = 11,69 кА;

i_уд= k_у· I_п,о= 0,01 · 11,69= 0,165 кА,

где k_у – ударный коэффициент (для 6 кВ k_у = 0,01)

5.2. Определение вторичной нагрузки трансформатора тока

Определим предельную кратность К₁₀:

где I_1ном.тт - первичный номинальный ток ТТ; I_1расч- первичный расчетный ток в месте установки ТТ (релейной защиты), при котором должна обеспечи­ваться работа трансформаторов тока с погрешностью не более 10%.

Допустимое значение сопротивления вторичной нагрузки Z_н.доп.=20 Ом.

Определяют расчетную нагрузку Z_н.расч, которая должна равняться или быть меньше допустимой

Z_н.доп ≥ Z_н.расч = R_пр + Z_p + R_конт,

где R_пр – сопротивление соединительных проводов; Z_p – полное сопротивление реле; R_конт = 0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому им можно пренебречь и считать, что вторичное сопротивление чисто активное Вторичная нагрузка r ₂ состоит из сопротивления приборов r _приб, переходного сопротивления контактов r _К и сопротивления соединительных проводов r _пров:

Сопротивление приборов определяется по формуле:

= = = 0,001 (Ом)

где выбрано из каталога[8, стр57].

Сопротивление соединительных проводов r _пров зависит от их длины и сечения. Поскольку на стадии проектирования сечение соединительных проводов нам неизвестно, то проверка трансформатора тока по вторичной нагрузке заключается в определении минимально допустимого сечения проводов.

Чтобы трансформатор тока работал в заданном классе точности, необходимо выдержать условие:

Приняв r_н.расч = Z_н.доп, определяем допустимое значение r_ПРОВ:

Зная допустимое сопротивление проводов, можно определить сечение соединительных проводов:

где r - удельное сопротивление материала провода, ; l_РАСЧ – расчетная длина соединительных проводов, м.

В нашем случае во вторичных цепях применяются провода с алюминиевыми жилами длиной l=20 м, удельное сопротивление алюминия r = 0,0283 .

Расчетная длина соединительных проводов l _расч зависит от схемы включения трансформаторов тока. В цепях 6 кВ, учитывая схему включения трансформаторов тока [7, с 20]:

l_расч =2 l = 2 20 = 40 (м)

где l – длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов в один конец.

Откуда, сечение соединительных проводов:

= =2,63 (мм²)

Согласно [3] по условию механической прочности сечение алюминиевых жил должно быть не меньше 4 мм². Поэтому в качестве соединительных проводов принимаем контрольный кабель с жилами сечением 4 мм².

Сопротивление соединительных проводов:

R_пр = L / (γ ∙ S)

где L - длина провода (кабеля) от трансформатора тока до реле, м; S- сечение провода (жилы кабеля), мм²; γ - удельная прово­димость, м/(Ом∙мм²), для алюминия - 34,5.

Тогда по формуле (17) сопротивление соединительных проводов:

R_пр = = 0,29 (Ом)

В итоге получаем:

Z_н.доп = 20 ≥ =0,001+0,1+0,29 = 0,391 (Ом)

Таким образом выбранный трансформатор тока ТОЛК-6-150/5 подходит к использованию.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Правила устройства электроустановок. 7-е издание. – СПб.: Изд-во ДЕАН, 2008. – 704 с.

2. Ершов, А.М. Релейная защита электрических сетей на основе микропроцессорных устройств компании Schneider Electric. Часть 4/ А.М. Ершов – Челябинск: 2010 г. – 75 с.

3. Ершов, А.М. Релейная защита электрических сетей на основе микропроцессорных устройств компании Schneider Electric. Часть 2/ А.М. Ершов – Челябинск: 2009 г. – 139 с

4. Ершов, А.М. Релейная защита электрических сетей на основе микропроцессорных устройств компании Schneider Electric. Часть 3/ А.М. Ершов – Челябинск: 2010 г. – 151 с.

5. Кривенков В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 328 с.

6. Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электроснабжения М.: Энергоатомиздат, 1990 г.

7. Герасимов - Электротехнический справочник. Том 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы (1980)

8. Королев, Е.П. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной за­щиты / Е.П. Королев, Э.М. Либерзон.. – М.: Энергия, 1980. – 208 с.

9. Ершов, А.М. Релейная защита электрических сетей на основе микропроцессорных устройств компании Schneider Electric. Часть 1/ А.М. Ершов – Челябинск: 2011 г. – 168 с.

10. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов / Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

11. Лыкин, А.В. Электрические системы и сети / А.В. Лыкин. – М.: Логос, 2006. – 253 с.

12. http://www.cztt.ru/tolk_6_1.html