3.4. Выбор трансформатора напряжения (тн) в ору–220 кВ

Трансформатор напряжения выбирают:

• по напряжению ;

• по конструкции и схеме соединения обмоток.

Проверку работы ТН в классе точности производят по его суммарной нагрузке, которая определяется подключаемыми приборами. ТН в ОРУ 220 кВ питает обмотки напряжения приборов, сборных шин, линий, автотрансформатора связи, колонок синхронизации, обходного выключателя.

По табл.4.11 учебника [2. c/362-368] определяем набор приборов для каждой группы присоединений. Подсчет мощности произведем отдельно по активной и реактивной составляющим. При этом учтем, что cos обмоток приборов, кроме счетчиков, равен единице. У счетчиков активной и реактивной энергии cos = 0,38, а sin = 0,925.

Используя учебник [2, с.635] и справочник [1, с.387], составим табл.14 для подсчета мощности.

Полная суммарная потребляемая мощность

Примем к установке три однофазных трехобмоточных трансформатора напряжения типа НКФ–220–58У1 [2, с.336] с номинальной мощностью в классе 0,5 S_2н = 400 ВА, соединенные в группу

3S_2н = 1200 ВА > S_2 = 185,7 ВА ,

т.е. условие проверки по классу точности выполняется.

Выбор сечения контрольного кабеля во вторичных цепях трансформаторов напряжения определяется по допустимой потере напряжения, установленной ПУЭ, а именно:

• до расчетных счетчиков межсистемных линий электропередачи – 0,25 %;

• до расчетных счетчиков и датчиков мощности используемых для ввода информации в вычислительные устройства – 0,5 %;

• до щитовых приборов и датчиков мощности, используемых для всех видов измерений – 1,5 %;

• до панелей защиты и автоматики – 3 %.

Таблица 14

№	Место установки и перечень приборов	Число присоединений	Тип прибора	Sном обм , ВА	Число обмоток	cos 	sin 	Общее число приборов	P, Вт	Q, ВАр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Тупиковые ЛЭП Ваттметр Варметр ФИП Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии	5	Д-335 Д-335 СА4-И681 СР4-И676	1,5 1,5 3 2 3	2 2 1 2 2	1 1 1 0,38 0,38	0 0 0 0,925 0,925	5 5 5 5 5	15 15 15 7,6 11,4	– – – 18,5 27,75
2	ЛЭП связи с системой Ваттметр Варметр Счетчик активной энергии ФИП	2	Д-335 Д-335 СА3-И681	1,5 1,5 2 3	2 2 2 1	1 1 0,38 1	0 0 0,925 0	2 2 4 2	6 6 6 6	– – 14,8 –

Таблица 14 (продолжение)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
3	Сборные шины Вольтметр Вольтметр регистрирующий Ваттметр регистрирующий Частотомер регистрирующий Осциллограф	1	Э-335 Н-393 Н-395 Н-397	2 10 10 7 10	1 1 1 1 1	1 1 1 1 1	0 0 0 0 0	1 1 1 1 1	2 10 10 7 10	– – – – –
4	Приборы АТС Ваттметр Варметр	1	Д-335 Д-335	1,5 1,5	2 2	1 1	0 0	1 1	3 3	– –
5	Приборы колонки синхронизации Вольтметр Частотомер Синхроноскоп	1	Э-335 Э-362 Э-327	2 1 10	1 1 1	1 1 1	0 0 0	1 1 1	4 2 20	– – –
6	Обходной выключатель Ваттметр Варметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии ФИП	1	Д-35 Д-335 СА3-И681 СР4-И676	1,5 1,5 2 3 3	2 2 2 2 1	1 1 0,38 0,38 1	0 0 0,925 0,925 0	1 1 1 1 1	3 3 1,52 2,28 3	– – 3,7 5,55 –
	Итого:								171,88	70,3

В целях упрощения расчетов потеря напряжения принимается равной падению напряжения. Тогда потеря линейного напряжения будет

,

где r_пр – сопротивление контрольного кабеля.

Т.к. номинальное вторичное напряжение во вторичных цепях ТН составляет 100 В, то допустимая потеря напряжения в процентах равна допустимой потере в вольтах.

Учитывая, что цепи напряжения для защиты и измерительных приборов выполняются общими, сечения жил кабелей выбирают по условию обеспечения потери напряжения не более –1,5 В.

Если от этих же цепей питаются расчетные счетчики, то потеря линейного напряжения не должна превышать 0,5 В.

При значительном удалении щита релейной защиты и измерительных приборов от ТН во избежание чрезмерного завышения сечения жил кабелей целесообразно от шкафа ТН до счетчиков прокладывать отдельный кабель.

Для определения требуемого сечения жил кабеля при вычисляется допустимое наибольшее сопротивление фазного провода , или в цепи 3U₀ .

Ток нагрузки для вторичных цепей основных обмоток ТН

, где Sн – суммарное потребление нагрузки цепи, приведенное к напряжению 100 В.

.

Нагрузка основных обмоток ТН определяется следующим образом:

• для ТН, подключенных к сборным шинам 35 кВ и выше, принимается равной мощности ТН в классе точности 1;

• для ТН на линии 330-750 кВ определяется по потреблению устанавливаемых устройств защиты, автоматики и измерений.

При нагрузке менее 300 ВА принимается , а при нагрузке более 300 ВА – S_н = 500 ВА. Для малонагруженных ТН типов НДЕ-500, НДЕ-750, НКФ-330, НКФ-500, подключенных к автотрансформаторам при полуторной схеме принимается S_н = 100 ВА.

Расчет нагрузки ТН производится для наиболее нагруженной фазы.

Принимается отношение мощностей междуфазных нагрузок S1 и S2, присоединенных к какой-либо фазе, равным К, мощность нагрузки этой фазы определяем по выражению:

• при соединении вторичных обмоток в звезду .

• При наличии нагрузок, включенных на фазное напряжение потребляемая ими мощность Sф должна суммироваться с мощностью междуфазной нагрузки Sн.ф , соответствующих фаз. Тогда полная мощность нагрузки любой из фаз ТН будет .

Сечение кабелей от ввода кабеля на релейном щите и до панелей защиты выбирают по условию, чтобы сопротивление жил кабеля было более

,

где ; – падение напряжения в основном кабеле от ТН до ввода на релейном щите; S_защ – потребление аппаратов на панели защиты.

Аналогично определяется сечение кабелей в цепях удаленных измерительных приборов и в цепях устройств синхронизации. В этом случае принимается не более 1,5 В, а вместо Sзащ берется S – сумма потребления измерительных приборов.

Выбираем контрольный кабель для связи ТН до релейного щита (длина кабеля 150 м) и от ввода основного кабеля на релейном щите до измерительных приборов, установленных на ЦЩУ (длина кабеля 120 м).

Принимая сопротивление одной жилы кабеля в фазе и для определяем сечение жилы кабеля

.

Выбираем кабель 3 70 + 1  25 мм².

Действительное сопротивление его жил

Кабель от каждой фазы ТН до шкафа ТН (длина 10 м) принимаем сечением 3  16 мм². Т.к. нулевая точка собрана в шкафу ТН, учитывается двойная длина этого кабеля

.

Полное действительное сопротивление жил кабелей в фазе от ТН до релейного щита

.

Сопротивление кабеля питающего по трем фазам измерительные приборы на ЦЩУ

т.е. для обеспечения для измерительных приборов необходимо увеличить сечение основного кабеля от ТН до ввода на релейный щит до 3 90 + 1  50 мм² и повторим расчет:

• действительное сопротивление жил

• полное сопротивление

4. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

Выбор токоведущих частей рассмотрим на примере сборных шин РУ 220 кВ и ошиновки линии W1.