Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств - Выбор трансформаторов напряжения

3.2 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для преобразования напряжения до величины удобной для измерения, а также для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформаторы напряжения выбираются:
а) по напряжению установки
; (3.9)
б) по конструкции и схеме соединения обмоток;
в) по классу точности;
г) по вторичной нагрузке
, (3.10)
где - номинальная мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности;
- суммарная нагрузка измерительных приборов присоединенных к трансформатору напряжения.
Для подсчета мощности потребляемой приборами составляется таблица 3.6, в которую вносятся все приборы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора напряжения.
Таблица 3.6 - Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения

Для упрощения расчетов нагрузку приборов можно не разделять по фазам, тогда

. (3.11)
Сечение соединительных проводов во вторичной цепи трансформаторов напряжения выбирают по допустимой потере напряжения. Согласно ПУЭ сечение и длина проводов и кабелей должны выбираться в цепях напряжения расчетных счетчиков такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков.
До щитовых измерительных приборов потери напряжения должны составлять не более 1,5% при номинальной нагрузке [1].
Для цепей напряжения минимальное сечение соединительных проводов по условию механической прочности составляет 2,5 мм2 для алюминиевых жил и 1,5 мм2 для медных жил.

3.3 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

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

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