Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПРАКТИКА №4.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
184 Кб
Скачать
☆

2. Расчет нагрузки трансформатора тока

Определить нагрузку на трансформатор напряжения и падение напряжения в кабеле. Сравнить с допустимыми значениями.

№п/п

Междуфазная нагрузка, ВА

Длина кабеля до трансформатора напряжения, м

Сечение кабеля, мм2

Sаb

Sbс

Sса

10

33

33

38

25

2,5

Для трехфазного трансформатора напряжения определяется мощность нагрузки SТН каждой из фаз по формуле 

где  - наибольшая и наименьшая мощности междуфазной нагрузки

Из трех вычисленных таким образом нагрузок берется наибольшая SТНmax, и проверяется неравенство  .

Наиболее загружена фаза с. Мощность ее нагрузки

Расчетная нагрузка трансформатора напряжения  ,

т.е. не превышает допустимую.

Сопротивление соединительных проводов определяется по формуле

где ℓ – длина провода между трансформатором тока и счетчиком, м; γ – удельная проводимость; для меди γ= 53 м/(Ом·мм2), для алюминия γ= 32 м/(Ом·мм2); s-сечение провода, мм2.В токовых цепях сечение медных проводов должно быть не менее 2,5 мм2, алюминиевых – не менее 4 мм2.

Сопротивление алюминиевого провода 

Определяется ток нагрузки IТН фазы c: 

Ток нагрузки в фазе с 

Согласно ПУЭ сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков выбираются таким образом, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения. При номинальном напряжении 100 В потеря напряжения в вольтах численно совпадает с потерей напряжения в процентах.

Определяется падение линейного напряжения ΔU для трехфазного трансформатора напряжения:

Падение напряжения в соединительных проводах

<0,25% что допустимо.

Вывод: Измерительные трансформаторы напряжения – это промежуточные трансформаторы, через которые включаются измерительные приборы при высоких напряжениях. Благодаря этому измерительные приборы оказываются изолированными от сети, что делает возможным применение стандартных приборов (с переградуированием их шкалы) и тем самым расширяет пределы измеряемых напряжений. Нагрузка на трансформатор и падение напряжения в кабеле не превышают допустимые.

Выбор трансформаторов тока:

В соответствии с п.1.5.17 ПУЭ трансформатор тока выбран правильно, если при  максимальной нагрузке ток во вторичной обмотке трансформаторов тока будет  составлять не менее 40% номинального тока счетчика, а при минимальной  рабочей нагрузке - не менее 5%. Ток в первичной цепи при максимальной нагрузке               I мах=  Р /  3 U cos ц = 150 / 1,73*0,38*0,85 = 270 А              Рмах = 150,0 кВт в соответствии с ТУ. Ток во вторичной цепи  при максимальной  нагрузке составляет:                                    I 2 =  I1 / Коэф.трансорм. =270/60 = 4,5 А                      40 % I н.сч. = 5 х 40% = 2,0 А                      I 2  > 40 % I н.сч.;  4,5 А  > 2,0 A Минимальная нагрузка составляет Рмин. = 15,0 кВт (аварийное и дежурное освещение, холодильники промышленные). Ток в первичной цепи при минимальной нагрузке    Iмин =  Р /  3 U cos ц = 15,0 / 1,73*0,38*0,95 = 27 А  Ток во вторичной цепи   при минимальной нагрузке составляет:                                    I 2 =  I1/Kт   =27/60  = 0,415 А                      5 % I н.сч. =  5 х 5% = 0,25 А                      I 2  > 5 % I н.сч. ;   0,415 А > 0,25 A           Трансформаторы тока выбраны правильно.     

 

Если токи нагрузки до 200А, то необходимо применять прямоточные электрические счетчики (электросчетчики подключаемые без трансформаторов тока) сейчас в продаже есть электрические счетчики на ток до 200А.

По рассчитанному току выбрать трансформаторы тока, что бы при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока составлял не менее 40% номинального тока счетчика, а при минималной рабочей нагрузке – не менее 5%.(ПУЭ 1.5.7).

Необходимо выбрать трансформаторы тока для электроустановки с установленной мощностью 140кВт.

1. Определим максимальный ток по формуле (1).

==250А

2. По току I выбираем трансформаторы тока 300/5А, с коэффициентом трансформации а

К==60,

3. Значит при протекании первичного тока 250А по первичной обмотке трансформатора тока 300/5А по вторичной обмотке трансформатора тока и обмотках электросчетчика будет протекать вторичный ток

Iв===4,1А,

4,1А – 82% т.е при максимальной нагрузке 250А ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет 4,1А и будет равен 82% т.е. больше 40% номинального тока счетчика.

4. Теперь необходимо посчитать минимальную нагрузку т.е. допустим в электроустановке минимальная нагрузка это дежурное освещение которое составляет например Рдеж.=18кВт, тогда:

==32А,

Iв min===0.53А,

0.53А – 10,6% при минимальной нагрузке 18кВт ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет 0,53А и будет равен 10,6% т.е. больше 5% номинального тока счетчика.

Т.е. выбранные трансформаторы тока соответствуют требованиям п.1.5.17 ПУЭ.

Примеры выбора и проверки измерительных трансформаторов

Пример 3.1 Выбрать трансформаторы тока и напряжения для присоединения контрольно-измерительных приборов в цепи генератора типа ТВВ-500-2Е. Значение тока КЗ в месте установки  . Перечень измерительных приборов устанавливаемых в цепи генератора выбираем по таблице 3.4. Вторичная нагрузка трансформатора тока приведена в таблице 3.7.

Так как в цепи генератора устанавливается комплектный токопровод типа ТЭКН-Е-20-20000-560, то принимаем к установке встроенные трансформаторы тока типа ТШВ-24-24000/5 с параметрами  .

 

Таблица 3.7 - Вторичная нагрузка трансформатора тока

Наименование прибора

Тип прибора

Потребляемая мощность, ВА

фаза А

фаза В

фаза С

Амперметр

Э-350

0,5

0,5

0,5

Ваттметр

Д-335

0,5

-

0,5

Варметр

Д-335

0,5

-

0,5

Счетчик активной энергии

И-670

2,5

-

2,5

Датчик активной мощности

Е-849

1,0

-

1,0

Датчик реактивной мощности

Е-830

1,0

-

1,0

Регистрирующий ваттметр

Н-395

10,0

-

10,0

Регистрирующий амперметр

Н-394

-

10,0

-

Итого

16,0

10,5

16,0

Из таблицы 3.7 видно, что наиболее загруженными являются фазы А и С. Определим сопротивление приборов по формуле (3.7): . Принимаем сопротивление контактов  , так как количество приборов более трех. Определим из формулы (3.6) допустимое сопротивление проводов . В качестве соединительных проводов принимаем кабель с медными жилами, ориентировочную длину которого, в соответствии с таблицей 3.2, принимаем 30 м. Трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому  . Определим по формуле (3.8) сечение жил кабеля . По условиям механической прочности принимаем, в соответствии с таблицей 3.3, контрольный кабель КРНГ с жилами сечением 2,5 мм 2. Нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока с учетом контрольного кабеля составляет ; . Сравнение расчетных и каталожных данных трансформатора тока приведены в таблице 3.8. Шинные трансформаторы тока на электродинамическую устойчивость не проверяются, так как их устойчивость определяется устойчивостью шинной конструкции. В цепи комплектного токопровода установлены трансформаторы напряжения типа ЗНОМ-20 и ЗНОЛ.06-24. Проверим трансформатор ЗНОМ-20 по вторичной нагрузке. Нагрузка, подключаемая к данному трансформатору напряжения, приведена в таблице 3.9.

Таблица 3.8 - Расчетные и каталожные данные трансформатора тока

Расчетные параметры

Каталожные данные

Условия выбора

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения равна  . Трансформатор напряжения ЗНОМ-20 имеет номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5. , таким образом, трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности.  Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимаем контрольный кабель с медными жилами КРВГ сечением жил 1,5 мм2 по условию механической прочности.

Таблица 3.9 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Наименование прибора

Тип при-бора

, ВА

Число обмо-ток

Число прибо-ров

Общая потребляемая мощность

, Вт

, ВА

Вольтметр

Э-350

3

1

1

0

2

6

-

Ваттметр

Д-335

1,5

2

 

 

2

6

-

Варметр

Д-335

1,5

2

 

0

2

6

-

Счетчик активной энергии

И-670

1,5 Вт

2

0,38

0,925

1

3

7,3

Датчик активной мощности

Е-849

10,0

1

1

0

1

10

-

Датчик реактивной мощности

Е-830

10,0

1

1

0

1

10

-

Регистрирую-щий ваттметр

Н-395

10,0

2

1

0

1

20

-

Регистрирую-щий вольтметр

Н-394

10,0

1

1

0

1

10

-

Частотомер

Э-362

1,0

1

1

0

1

1

-

Синхроноскоп

Э-327

10,0

2

1

0

1

20

-

ИТОГО

 

 

 

 

 

 

92

7,3