Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются номинальными значениями напряжения, первичного и вторичного тока, коэффициентом трансформации, вторичной нагрузкой, классом точности. Кроме того, для них устанавливаются номинальная предельная кратность первичного тока K _НОМ токи электродинамической i _Д и термической I _Т стойкости и их кратности K _Д и K _Т.

Выбор трансформаторов тока производится по номинальному напряжению, току первичной цепи, вторичной нагрузке при выбранном классе точности, динамической и термической точности.

1. Определение типа трансформатора тока (ТТ). Для этого необходимо знать какие приборы будут подключаться к этому трансформатору.

2. Определение количества приборов, S_2НАГР.

3. Номинальное напряжение ТТ должно быть не меньше номинального напряжения сети, в которой он устанавливается. U_НОМ = U_С

4. По вторичной нагрузке ТТ выбираются из условия: Z_2РАСЧ≤Z_2Н, где Z_2Н – номинальная допускаемая нагрузка ТТ в выбранном классе точности, задаётся в справочной литературе.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, можно принять, Z_2РАСЧ = r_2РАСЧ. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

Z_2РАСЧ = Z_ПРИБ + Z_ПРОВ + Z_{КОНТАКТ} = r_ПРИБ + r_ПРОВ + r_{КОНТАКТ}.

Сопротивления приборов:

S_ПРИБ – мощность, потребляемая приборами, I_2Н – вторичный номинальный ток ТТ и приборов. I_2H = 1 А (5 A)

Переходное сопротивление контактатов принимается при поектировании, r_{КОНТАКТ} = 0,05 Ом если подключено 1 – 3 приборов, r_{КОНТАКТ} = 0,1 Ом – если

подключенных приборов больше 3.

Сопротивление соединительных проводов: r_ПРОВ = Z_2H – r_ПРИБ – r_{КОНТАКТ}.

5. Зная r_ПРОВ можно определить сечение соединительных проводов:

ρ – удельное сопротивление материала проводов,

l_CP – среднее расстояние от ТТ до прибора.

6. Электродинамическая стойкость ТТ характеризуется условием: i_У≤К_Д∙I_H1∙√2, где

i_У – ударный ток i_У = К_У∙I_П∙√2, К_У – ударный коэффициент К_У=1 + е^-0,01/Та,

Та – постоянная времени апериодической составляющей тока Та=Х_Σ/(w∙r_Σ),

I_П – значение периодической составляющей, в общем случае определяется: I_П=Е_Э∙I_б/Х_Σ, где Е_Э – эквивалентная ЭДС источников питания (о.е. – в относительных единицах), X_Σ – суммарное сопротивление схемы до точки КЗ (о.е), I_б – базисный ток на ступени напряжения КЗ.

К_Д – кратность динамической стойкости, определяется по справочнику,

I_H1 – амплитуда значения измеряемого тока.

7. Термическая стойкость ТТ проверяется по условию: В_К≤(I_НТ∙К_Т)²∙t_Т, где

К_Т – кратность термической стойкости, определяется по справочнику,

I_НТ – номинальный ток термической стойкости, t_Т – максимальное время прохождения тока I_НТ.

В_К – тепловой импульс, может быть определён из выражения:

В_К≈I_Н1²∙(t_ОТК + Та), где t_ОТК = t_З.MAX + t_ОВ – время отключения, сек

(t_З.MAX – время действия основной релейной защиты, сек, t_ОВ – полное время отключения выключателя, сек.)