Меню

Номинальные токи трансформаторов тока 110 кв

Измерительные трансформаторы тока и напряжения — конструкции, технические характеристики

7 сентября 2012 в 10:00

Измерительные трансформаторы тока и напряжения - конструкции, технические характеристики

Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Технические характеристики трансформаторов тока

Номинальный первичный и вторичный ток трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются номинальным первичным током Iном1 (стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током Iном2, который принят равным 5 или 1 А. Отношение номинального первичного к номинальному вторичному току представляет собой коэффициент трансформации КТА= Iном1/ Iном2

Токовая погрешность трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются токовой погрешностью ∆I=(I2K-I1)*100/I1 (в процентах) и угловой погрешностью (в минутах). В зависимости от токовой погрешности измерительные трансформаторы тока разделены на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности трансформатора тока при первичном токе, равном 1—1,2 номинального. Для лабораторных измерений предназначены трансформаторы тока класса точности 0,2, для присоединений счетчиков электроэнергии — трансформаторы тока класса 0,5, для присоединения щитовых измерительных приборов -классов 1 и 3.

Нагрузка трансформаторов тока

Нагрузка трансформатора тока — это полное сопротивление внешней цепи Z2, выраженное в омах. Сопротивления r2 и х2 представляют собой сопротивление приборов, проводов и контактов. Нагрузку трансформатора можно также характеризовать кажущейся мощностью S2 В*А. Под номинальной нагрузкой трансформатора тока Z2ном понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности. Значение Z2ном дается в каталогах.

Электродинамическая стойкость трансформаторов тока

Электродинамическую стойкость трансформаторов тока характеризуют номинальным током динамической стойкости Iм.дин. или отношением kдин = Термическая стойкость определяется номинальным током термической стойкости Iт или отношением kт= Iт / I1ном и допустимым временем действия тока термической стойкости tт.

Конструкции трансформаторов тока

По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для КРУ и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.

Для больших токов применяют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль первичной обмотки выполняет шина. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.

Для ОРУ выпускают трансформаторы типа ТФН в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа ТРН. Для релейной защиты имеются специальные конструкции. На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные трансформаторы тока. Погрешность их при прочих равных условиях больше, чем у отдельно стоящих трансформаторов.

Технические характеристики измерительных трансформаторов напряжения

Номинальные первичное и вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения характеризуются номинальными значениями первичного напряжения, вторичного напряжения (обычно 100 В или 100/ ), коэффициента трансформации К=U1ном/U2ном. В зависимости от погрешности различают следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2;0,5; 1:3.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные. При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ. НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Схемы включения трансформаторов напряжения

В зависимости от назначения могут применяться разные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазных трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть использованы три однофазных трансформатора (ЗНОМ, ЗНОЛ), соединенные по схеме «звезда — звезда», или трехфазный типа НТМИ. Так же соединяются в трехфазную группу однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и НКФ.

Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, т.к. они имеют, обычно, несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели желательно устанавливать группу из двух однофазных трансформаторов соединенных в неполный треугольник.

Трансформаторы напряжения выбирают по условиям Uуст ≤U1ном, S2≤ S2ном в намечаемом классе точности. За S2ном принимают мощность всех трех фаз однофазных трансформаторов напряжения, соединенных по схеме звезды, и удвоенную мощность однофазного трансформатора, включенного по, схеме неполного треугольника.

Источник

Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ

В статье приводятся справочные данные для оценки параметров схемы замещения силового трансформатора.

Содержание

  • 1 Справочные таблицы для трансформаторов и автотрансформаторов
    • 1.1 Трансформаторы 35 кВ
    • 1.2 Трансформаторы 110 кВ
    • 1.3 Трансформаторы и автотрансформаторы 150 кВ
    • 1.4 Трансформаторы и автотрансформаторы 220 кВ
    • 1.5 Трансформаторы и автотрансформаторы 330 кВ
    • 1.6 Трансформаторы и автотрансформаторы 500-750-1150 кВ
  • 2 Файлы
  • 3 См. также
  • 4 Использованная литература
Читайте также:  Клавиатура ноутбука бьет током

Справочные таблицы для трансформаторов и автотрансформаторов

Трансформаторы 35 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется на стороне ВН путем РПН или ПБВ. 2. Трансформаторы типа ТМ, указанные в скобках, имеют ПБВ ±2*2,5 % на стороне ВН.

Трансформаторы 110 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали, за исключением трансформаторов типа ТМН-2500/110 с РПН на стороне НН и ТД с ПБВ на стороне ВН. 2. Трансформаторы типа ТРДН могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН 38,5 кВ, трансформатор 25 МВА — с 27,5 кВ (для электрификации железных дорог).

Примечание. Все трансформаторы имеют РПН ±9*1,78 % в нейтрали ВН за исключением трансформатора ТНДТЖ-40000 с РПН ±8*1,5 % на ВН.

Трансформаторы и автотрансформаторы 150 кВ

Примечанме. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (трансформаторы 16-63 МВА) или ПБВ (трансформатор 250МВА).

Трансформаторы и автотрансформаторы 220 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется в нейтрали ВН. 2. Трансформаторы с расщепленной обмоткой могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН на 38,5 кВ.

Примечания. 1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН равна 50 % от номинальной. 2. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (±8*1,5 %; ±12*1 %) или на стороне СН.

Трансформаторы и автотрансформаторы 330 кВ

Примечания. 1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН составляет 50 % номинальной, за исключением автотрансформаторов мощностью 200 и 250, 240 и 133 МВА, для которых она составляет 40 и 25 % номинальной соответственно. 2. Регулирование напряжения осуществляется на стороне СН за счет РПН ±6*2 %, за исключением автотрансформатора мощностью 240 МВА, который регулирования не имеет.

Источник

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.

Читайте также:  Дисковый якорь электродвигатель постоянного тока

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).

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.

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.

Читайте также:  Определить ток при резонансе токов

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



Описание, виды и перемещение трансформаторов тока 110 кВ

Трансформатор – главная часть схемы подачи электроэнергии. Его основная функция – перевод мощности из одной системы подачи тока в другую.

Описание

Трансформатор тока 110 кВ выполнен в форме прямоугольника, где наверху размещается корпус, выполненный из металла. Крепится он на изолятор опорного типа, который монтируется на основную часть. В ней находится пульт для вторичных обмоток. Главная обмотка расположена непосредственно в корпусе, там же где и её вывод. Внутренняя часть корпуса полностью обрабатывается газом, который играет роль изолятора.

Силовой трансформатор

При монтировании первичной обмотки следует отталкиваться от коэффициента трансформации. Он необходим для корректировки витков, используя соединение последовательно-параллельного типа.

Обмотки второго уровня размещаются в экране электрической статики, которые помогают нормализовать магнитное поле внутри конструкции. Главная часть выполнена из сплава железа и нанокристаллов, защитные элементы – сталь анизотропного типа.

Различают такие виды трансформаторов переменного тока на 110 кв:

Масляный трехфазный двухобмоточный с мощностью 25000 кВА

Имеет защитные модели для регулировки напряжения и температуры, в зависимости от нагрузки. Рекомендуется использовать в схемах общего применения. Подходит для мест с умеренным климатическим поясом, и для работы в отрытом пространстве. При установке необходимо обратить внимание:

  • Устанавливается на высоте не более 1 км от уровня моря.
  • Температурный показатель должен быть от -45°С до +40°С.

Силовой трансформатор

Конструкция включает в себя:

  • активная часть, которая расположена в емкости со специальной жидкостью;
  • контрольный элемент мощности для системы нагрузки (РПН);
  • расширитель входных процессов (ВН – 110 кВ, для нулевой подачи – 35 кВ, вводный НН – 11кВ);
  • охлаждающий элемент класса Д;
  • защитные комплектующие (два маслоуказателя стрелочного типа);
  • два типа реле (струйное и газовое);

Силовой трансформатор

  • клапан для предохранения
  • датчик температур для верхнего слоя масла;
  • фильтр из термосифона, с помощью которого удаляется влага из масла;
  • элемент для сушки воздуха;
  • кабели соединения.

Технические характеристики трансформатора тока 110 кв

Обладает мощностью в 25 тысяч потребляемой мощности (кВА) и частотой работы в 50 Гц. Напряжение трансформатора для ВН-115, а для НН – 11 кВ. Процент движения холостого тока не поднимается выше 0,55. Использует продольно-поперечный вид движения, с шириной колеи до двух метров. Общая масса составляет 49,2 тонны, масса основной части – 25 тонн. Срок эксплуатации – 25 лет. Размер конструкции – 6,1 м, ширина – 4,3 м и высота примерно 5,38 метров.

Трехфазный, двух обмоточный с мощностью 10000 кВА

Силовой трансформатор

Этот вид предназначен для общего назначения и является статическим. Применяется в климатической зоне умеренного типа при наружной установке. Уровень климатического исполнения – У.

Элементы, входящие в конструкцию:

  • масляный указатель для расширителя;
  • клапан предохранения;
  • каретки с системой поворота;
  • радиатор с наличием вентиляции;
  • элементы контроля и измерения масла (устанавливается при наличии масло проводимости навесной системы охлаждения);
  • пульт для контроля системы нагревания;
  • защитное и газовое реле;

Силовой трансформатор

  • трубы для отвода газа;
  • термометры для манометрического сигнала;
  • устройство ввода;
  • элементы фильтрации;
  • трансформаторное масло;
  • элементы для сушки воздуха;
  • табличка.

Трехфазный, двух обмоточный с мощностью 6300 кВА

Имеет систему регулировки напряжения при нагрузке в 25%, система охлаждения типа М. Служит для изменения переменного тока в электросетях

  • расширительный элемент;
  • нейтраль ВН;
  • разъемы для открытия составных частей;
  • подъемная скоба;
  • коробка с клеммами;
  • регулятор для слива масла;
  • подъемный элемент;

Силовой трансформатор

  • отверстие для оценки качества масляного раствора;
  • каретки;
  • масляный разъем;
  • РПН;
  • контроллер для масла;
  • радиатор.

Трехфазный, двух обмоточный 2500 кВА

Используется для активного движения воздушных потоков. Обладает системой контроля при большой нагрузке.

Имеет схожие комплектующие, как и предыдущая модель.

Перемещение трансформатора

Трансформатор комфортно перемешать, так как он имеет 4 каретки для поворота. При этом процессе входы высокого напряжение следует монтировать на фланцы, где находятся трансформаторы тока. Нижние элементы ограждаются бакелитовой зашитой, корпус – экранами для распределения электрического поля.

Силовой трансформатор

Альтернативные виды

В качестве альтернативы используются выносные трансформаторы тока 110 кв.
Применяются при потенциальной опасности повреждения цепи от главного элемента до выключателя.

Устанавливаются сзади выключателя, располагаясь со стороны подключения. Подключение происходит путем токопровода с закрытым комплектом.

Такой способ служит дополнительной защитой для устройства и защищает его шины от дифференциации.

  • Высокий уровень защиты от любого типа перегрева.
  • Простота эксплуатации.
  • Стабильная работа и длительный срок применения.
  • Служит как распределитель, для больших потоков электроэнергии.
  • Низкий уровень коррозии.
  • Компактные размеры, масса и цена.

Источник