Проверка классов точности измерительных трансформаторов тока и напряжения

В зависимости от назначения измерительного трансформатора тока или измерительного трансформатора напряжения регламентируют класс точности их работы. Перед подключением этих устройств в силовую цепь необходимо убедится в том, что их класс точности соответствует требуемому.

Проверка класса точности трансформатора тока

При питании обмоток счетчиков для расчета с энергосистемой погрешность не должна превышать 0,5%, измерительных приборов – 1%, релейной защиты – 3%. Для подключения приборов дифференциальной защиты и защиты от замыканий на землю применяют трансформаторы тока класса 10Р.

Ниже приведена таблица  допустимых величин нагрузки вторичной цепи для некоторых трансформаторов тока в зависимости от требуемого класса точности:

texnicheskie-dannye-nekotoryx-transformatorov-toka

Вторичной нагрузкой трансформатора тока Zн.т.т называется полное сопротивление вторичной цепи Z2 в омах. Оно равно сумме сопротивлений всех последовательно включенных катушек приборов и реле, переходных контактов и соединительных проводов:

polnoe-soprotivlenie-vtorichnoj-cepi-transformatora-toka

Где ∑Zприб. – сумма полных сопротивлений приборов, Ом; Zпров – сопротивление соединительных проводов, Ом; nk – число контактов; 0,01 – среднее сопротивление одного контакта, Ом;

В приведенной выше формуле допущено алгебраическое сложение полных сопротивлений, что для данного случая не дает серьезной погрешности.

Для практических расчетов суммарное сопротивление контактов можно принимать равным 0,1 Ом.

Принимая по каталогам допустимое Zн.т.т и сопротивление включенных приборов, можно определить требуемое сечение соединительных проводов:

trebuemoe-sechenie-soedinitelnyx-provodov-dlya-transformatora-toka

Как правило, Zпров.≈ Rпров., следовательно:

sechenie-soedinitelnyx-provodov-dlya-vtorichnoj-cepi-transformatora-toka

Где: lрасч. – расчетная длина в метрах в соответствии со схемами включения приборов (схемы ниже); l – действительное расстояние соединительных проводов в один конец от клемм трансформатора тока до места установки приборов.

sxemy-podklyucheniya-izmeritelnyx-priborov-vo-vtorichnuyu-cep-transformatorov-toka

Ниже в таблице приведены средние данные сопротивлений измерительных приборов и реле, которые могут быть использованы для определения нагрузки вторичной цепи трансформатора тока:

srednie-znacheniya-soprotivlenij-tokovyx-katushek-rele-i-izmeritelnyx-priborov

По условиям механической прочности сечения проводов токоведущих цепей должны быть не менее 2,5 мм2.

Пример

Определить сечение медных соединительных проводов вторичной цепи трансформатора тока, установленных на вводе 10 кВ в РУ подстанции по схеме показанной ниже. Трансформаторы тока должны иметь класс точности 0,5. Расстояние между трансформаторами тока, установленными в РУ 10 кВ, и щитом, в котором установлены приборы 20 метров. Сопротивление переходных контактов принимаем равными 0,1 Ом.

sxema-podklyucheniya-izmeritelnyx-priborov-s-ispolzovaniem-transformatorov-toka

Решение

Сопротивление приборов, подключенных к наиболее загруженной фазе (в данном случае фаза А или С):

soprotivlenie-priborov-podklyuchennyx-k-odnoj-faze

По каталогу для трансформатора тока ТПЛ10 при классе точности 0,5   Zн.т.т = 0,4 Ом.

Получаем значения сопротивления проводов:

soprotivlenie-provodov-pri-podklyuchenii-transformatora-toka

Сечение проводов определяем без учета незначительной нагрузки фазы В. Тогда lрасч. = 1,5l:

raschet-secheniya-provoda-pri-podklyuchenii-transformatora-toka

Принимается ближайшее стандартное значение 4 мм2.

Проверка класса точности трансформатора напряжения

Катушки напряжений измерительных приборов и реле подключаются к вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения.

Градуировка этих приборов производится применительно коэффициента трансформации, исходя из того, что номинальное вторичное напряжение во всех случаях равно 100 В.

Трансформатор напряжения имеет погрешность, которая зависит от величины тока холостого хода, а также сопротивлений обмоток вторичной нагрузки. Вторичная нагрузка, как и для трансформаторов тока, указывается в заводских каталогах, но не в омах, а в вольт-амперах (ВА). Например, для однофазного трансформатора напряжения НОМ-6 эта нагрузка не должна быть больше 50 ВА при классе точности 0,5; при классе точности 1 не более 80 ВА; при классе точности 3 не более 200 ВА.

Величина подключенной нагрузки зависит от схемы включения приборов и может быть определена для наиболее часто применяемых схем по формулам, указанным в таблице ниже:

formuly-i-sxemy-soedinenij-dlya-podscheta-nagruzok-na-transformatory-napryazheniya

Полная нагрузка определяется как геометрическая сумма активных и реактивных мощностей, потребляемая катушками подключенных приборов:

polnaya-moshhnost-potreblyaemaya-katushkami-izmeritelnyx-priborov-podklyuchennyx-k-transformatoru-napryazheniya

В таблице ниже приведены примерные мощности и коэффициенты мощности катушек напряжения различных приборов:

primernye-moshhnosti-katushek-napryazheniya-razlichnyx-priborov

Мощность потерь в проводах вторичных цепей трансформаторов напряжения настолько незначительно, что ими пренебрегают.

Пример

Выбрать трансформатор напряжения, к которому подключены измерительные приборы (по схеме приведенной ниже), если он должен работать при классе точности 0,5 и напряжении сети 6 кВ.

sxema-podklyucheniya-izmeritelnyx-priborov-s-ispolzovaniem-transformatora-napryazheniya

Составим таблицы распределения нагрузок между фазами:

raspredelenie-nagruzok-mezhdu-fazami-pri-podklyuchenii-transformatora-napryazheniya-tablica1

 

raspredelenie-nagruzok-mezhdu-fazami-pri-podklyuchenii-transformatora-napryazheniya-tablica2

Выбираем трехфазный трансформатор НТМК-6-48, который допускает нагрузку 80 ВА при классе точности 0,5.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *