Меню

Трансформаторы тока напряжением 750 кв

Правильный выбор трансформатора тока по ГОСТу

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Формула проверки первичного тока ТТ на термическую устойчивость

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд — ударный ток короткого замыкания

kу — ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях — 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

Формула проверки первичного тока ТТ на динамическую устойчивость

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

выбор первичного тока трансформатора тока по термической и электродинамической устойчивости

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Читайте также:  Внешний аккумулятор с регулировкой напряжения

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт — полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф — однофазное, двухфазное, трехфазное).

формулы определения сопротивления по низкой стороне ТТ при различных схемах подключения

zр — сопротивление реле

rпер — переходное сопротивление контактов

rпр — сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди — 57, алюминия — 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета — проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%. Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит. Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

значения погрешностей ТТ для цепей РЗА по ГОСТ-7746-2015

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить — а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной — не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

значения погрешностей ТТ для цепей учета и измерения по ГОСТ-7746-2015

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Читайте также:  Измерительный трансформатор напряжения нами 110

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

предварительная таблица выбора ТТ по мощности

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений — 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца — это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

  • при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
  • при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы — инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят. Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей. Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник

Трансформаторы тока типа AGU на номинальное напряжение 110-750 кВ

Материалы для скачивания:

  • Каталог AGU
  • Опросный лист AGU
  • Декларация соответсвия AGU
  • Сертификат средства измерения AGU
  • Описание типа AGU
  • Соглашение о Первичной поверке
  • Аттестация ОАО Россети AGU

Трансформаторы тока типа AGU на номинальное напряжение 110-750 кВ

Трансформаторы тока типа AGU предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и/или устройствам защиты и управления, применяются в установках переменного тока промышленной частоты в сетях от 20 до 750 кВ.

Принцип действия основан на явлении взаимной индукции, выходной ток вторичных обмоток пропорционален первичному току и относительно сдвинут по фазе на угол, близкий к нулю. Трансформаторы тока AGU являются масштабными преобразователями. Первичные обмотки выполены в виде медной или алюминиевой шины и могут быть одновитковыми и много витковыми. Первичные обмотки проходят через тороидальные сердечники со втоичными обмотками, расположенными в верхней части внутри защитного корпуса из алюминевого сплава установленном на фарфоровом или полимерном изоляторе, заполненым маслом. Трансформатор может иметь до 8-ми вторичных обмоток — измерительных и/или защитных, на различные классы точности и номинальные нагрузки. Выводы вторичных обмоток пропущены через опорную трубу и подключены к клеммам контактной коробки на раме основания трансформатора. Клеммная коробка закрыта крышкой, которая пломбируется для предотвращения несанкционированного доступа. Выпускаются модификации трансформаторов: AGU-38, AGU-123, AGU-245, AGU-362, AGU-525, AGU-765, предназначенные для работы в электрических сетях номинальных напряжений: 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 кВ, соответсвенно.

Таблица основных метрологических и технических характеристик
трансформаторов тока AGU:

Ток термической стойкости, кА

* возможность изготовления трансформаторов тока типа AGU согласно требованиям Заказчика сообщается после заполнения опросного листа.

Более подробную информацию можете найти в заводском Каталоге на трансформатор тока типа AGU.

Источник



Трансформаторы тока IMB (36 – 750 кВ)

Маломасляные трансформаторы тока IMB имеют конструкцию бакового типа с U-образной первичной обмоткой. Комплектуются фарфоровыми изоляторами или изоляторами из кремнийорганической резины.

Читайте также:  Какими огнетушителями допускается тушить электроустановки под напряжением до 10000 вольт

Основные преимущества трансформаторов тока IMB:

  • Конструкция трансформаторов тока, благодаря низкому расположению центра тяжести, обеспечивает высокую механическую прочность, гарантируя их надежную работу при землетрясениях.
  • Трансформаторы предназначены для эксплуатации во всех климатических зонах мира – от полярных до пустынь.
  • За счет увеличения объема бака, трансформаторы могут быть укомплектованы большим числом сердечников вторичных обмоток или сердечниками с большим поперечным сечением.
  • Применение кварцевого песка позволило снизить объем масла, обеспечить повышенную механическую устойчивость сердечников и первичной обмотки при транспортировке и в случае воздействия токов КЗ, а так же использовать расширительную систему на основе «азотной подушки».
  • Герметичность трансформатора IMB, а также низкая и равномерно распределенная напряженность электрического поля в изоляции первичной обмотки гарантируют надежную работу трансформатора в течение более чем 30 лет, что подтверждается опытом поставок.
  • Применение алюминиевых сплавов гарантирует высокую стойкость трансформатора к коррозии без каких-либо дополнительных мер защиты.

Баковый (с U – образной первичной обмоткой) тип

Наибольшее рабочее напряжение оборудования

Максимальный первичный ток

Ток термической стойкости

Удельная длинна пути утечки

25 (Большая длинна по запросу)

Температура окружающей среды

Высота установки над уровнем моря

До 1000 (стандартная). Другая высота по запросу.

Соответствует ГОСТ и МЭК

Конструктивные особенности:

Кварцевый песок. Применение кварцевого песка позволило снизить объем масла, обеспечить повышенную механическую устойчивость сердечников и первичной обмотки при транспортировке и в случае воздействия токов КЗ.

Сердечники/ вторичные обмотки. В тра нсформаторах тока IMB можно легко реализовать любую конфигурацию сердечников вторичных обмоток. Сердечники для измерений обычно изготавливаются из сплава никеля, который характеризуется малыми потерями (т. е. высоким классом точности) и низким порогом насыщения. Сердечники для защиты выполнены из высококачественной стальной ленты с магнитоориентированной структурой. По заказу в трансформаторе могут быть применены сердечники, имеющие немагнитный зазор. Вторичная обмотка изготавливается из медного провода с двухслойной эмалевой изоляцией, равномерно распределенного по всей поверхности сердечника. Благодаря этому реактивное сопротивление утечки между обмотками, а так же между дополнительными отпайками обмоток незначительны.

Пропитка . Обмотки проходят сушку под вакуумом. После сборки трансформатора все свободное внутреннее пространство (примерно 60 %) заполняется чистым сухим кварцевым песком. Подготовленный таким образом трансформатор вакуумируется и заполняется дегазированным минеральным маслом, которое перемешивается с песком, и пропитывает изоляцию. После этого трансформатор герметизируется и в таком виде поставляется заказчику.

Емкостной вывод (поставляется под заказ). Емкостные обкладки в изоляции высокого напряжения могут использоваться в качестве емкостного делителя напряжения. Для этого из предпоследнего слоя емкостных обкладок через проходной изолятор в стенке бака выводится отпайка . Преимуществом емкостного вывода является то, что он позволяет проверять состояние изоляции посредством измерения угла диэлектрических потерь ( tg 5 ) без отключения первичной обмотки. Вывод также может использоваться для указания наличия напряжения, синхронизации и т.п., однако его выходная мощность ограничена низкой емкостью слоев.

Расширительная система. Герметичная расширительная система трансформаторов IMB c азотной подушкой, сжимаемой при температурном изменении объема масла во всем диапазоне рабочих температур, обеспечивает эксплуатационною надежность и сводит к минимуму потребность в техобслуживании и контроле. По заказу может быть установлена расширительная система, состоящая из сильфонов, изготовленных из нержавеющей стали.

Бак и изолятор. Основанием трансформатора является алюминиевый бак, в котором расположены сердечники со вторичными обмот­ками. Стандартный изолятор, монтируемый сверху бака, изготовлен из высокопрочного фарфора, покрытого коричне­вой глазурью. По требованию заказчика фарфор изолятора может быть светло-серого цвета, изолятор может быть так же полимерным.

Источник