Измерительные трансформаторы тока и их выбор

Для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделении цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Имеет замкнутый магнитопровод и две обмотки — первичную / и вторичную. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током.

Основная характеристика: коэф тр-ции= I1НОМ/ I2НОМ

где I1НОМ — ном ток первичной обмотки; I2НОМ — ном ток вторичной обмотки.

Значения номинального вторичного тока приняты равными 5 и 1 А.

Коэф трансформации не является строго постоянной величиной и может отличаться от ном значения вследствие погрешности, обусловленной наличием тока намагничивания.

Токовая погрешность определяется по выражению ДI%=(К*I2- I1)*100/ I1.

Погрешность зависит от конструктивных особенностей: сечения магнитопровода, магнитной проницаемости, материала магнитопровода, ср длины магн-го пути, величины I*w.

В зависимости от предъявляемых треб выпускаются ТТ с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Указанные цифры представляют собой токовую погрешность в процентах ном тока Погрешность т т зависит от вторичной нагрузки (сопр приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к ном. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности. Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопр-е, поэтому т т нормально работает в режиме, близком к режиму к. з.

Конструкции ТТ: для внутренней установки до 35 кВ имеют литую эпоксидную изоляцию.

По типу первичной обмотки различают катушечные (на напряжение до 3 кВ), одновитковые и многовитковые тр-ры.                   

Выбор: по напряжению установки;

по току(Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводитк увеличению погрешностей);

по конструкции и классу точности;

по электродинамической стойкости:

Электродинамическая стойкость шинных ТТ определяется устойчивостью самих шин распределительного устр, по этому условию не пров; по термической стойкости;

по вторичной нагрузке

Токоограничивающие реакторы и их выбор.

Реакторы - для ограничения токов к. з. в мощных электроустановках, и поддерживать напряжение на шинах при повреждениях.

Основная область применения реакторов — электрические сети напряжением 6-10кВ; Иногда используются в установках 35 кВ и выше, а также при напряжении ниже 1000 В. Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала. Благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока. Для мощных и ответственных линий может применяться индивидуальное реактирование. Когда через реактор питается группа линий, - групповой. Реактор, включаемый между секциями распределительных устройств- секционный.

Основным параметром - индуктивное сопротивление хр =wL, Ом.

ХР,%= ХР*1,7*Iном*100/Uном.

Потеря напряжения в реакторе при протекании тока I и заданном значении cos ф определяется из выражения UР,%= ХР*1,7*I*sinф*100/Uном.

Uном — номинальное напряжение установки, где используется реактор.

Допустимая потеря напряжения в реакторе обычно не превышает 1,5-2%

В настоящее время наибольшее распространение получили бетонные реакторы с алюминиевой обмоткой марки РБ, которая покрыта слоями кабельной бумаги и хлопчатобумажной оплеткой. Обмотка наматывается на специальный каркас, а затем в определенных местах заливается бетоном. Бетон образует колонны, которые закрепляют витки обмотки, предотвращая их смещение под действием собственной массы и под действием электродинамических усилии при протекании токов к. з. Изоляция реактора от заземленных конструкции, а при вертикальной установке и от соседних фаз осуществляется при помощи опорных фарфоровых изоляторов

Наряду с рассмотренными выше реакторами обычной конструкции в электроустановках прим сдвоенные реакторы. Конструктивно они подобны обычным реакторам, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод. Преимущество сдвоенного реактора -что в зависимости от схемы включения и направления токов в обмотках индуктивное сопротивление его может увеличится или уменьшится. Это свойство сдвоенного реактора обычно используется для ум-я падения напряжения в норм режиме и увеличения токов при кз. Ветви реактора выполняют на одинаковый номинальный ток, а средний вывод — на удвоенный.

За ном сопротивление сдвоенного реактора принимают относит-ое сопр ветви обмотки при отсутствии токов другой ветви ХР,%=ХВ*1,7*Iном*100/Uном.

Особенность сдвоенного реактора - наличие магнитной связи между ветвями каждой фазы (взаимной индуктивности). В процессе эксплуатации стремятся чтобы токи ветвей были равны. Тогда падение напряжения в ветви сд. р-ра:ДUр = I*w(L - M) sin ф = I*w (1 – kСВ) sin ф, где kСВ = MIL — коэф связи обмоток реактора. Обычно выполняют реактор с kСВ = 0,4-0,6.

Если хВ =wL,хВ 1= xB(l-КcB), где хВ 1 — индуктивное сопротивление ветви реактора с учетом взаимной индукции. При к. з. на выводах генератора Г2 ток от генератора Г1 протекает по ветвям в одном направлении. хВ 1= xB(l+КcB).

Выбор реакторов

Реакторы выбирают по ном напряжению, ном току и ном индуктивному сопротивлению.

Ном напряжение выбирают в соответствии с ном напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения, которые могут иметь место в процессе эксплуатации. Ном ток реактора (ветви сдв р-а) нe меньше макс длительного тока нагрузки цепи, в которую он включен.

Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условий ограничения тока к. з. до заданного уровня. Электродинамическая стойкость р-ра при imax>=iУ. Термическая стойкость реактора: ВК=IТ2*tТ>= ВКрасч.,ВК — расчетный тепловой импульс тока при к. з. за реактором.

- 13. Дугогасящие реакторы.

 

Ячейки КРУ, КСО.

Комплектные распределительные устройства. Предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6 (10) кВ и 35 кВ.

Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства. В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.

Если основное оборудование КРУ заключено в герметичную оболочку, заполненную элегазом, то РУ сокращённо обозначают КРУЭ.

КРУ, у которого все аппараты размещены в одном отсеке, называется камерой сборной одностороннего обслуживания (КСО). Как правило, КСО действительно одностороннего обслуживания, чаще всего имеет открытые сборные шины, задняя стенка отсутствует. Как правило, шкаф КРУ разделён на 4 основных отсека: 3 высоковольтных - кабельный отсек (ввода или линии), отсек выключателя и отсек сборных шин и 1 низковольтный - релейный шкаф.

В релейном отсеке располагается низковольтное оборудование: устройства РЗиА, переключатели, рубильники. На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой.

В отсеке выключателя располагается силовой выключатель или другое высоковольтное оборудование (разъединительные контакты, предохранители, ТН). Чаще всего в КРУ это оборудование размещается на выкатном или выдвижном элементе.

В отсеке сборных шин располагаются силовые шины, соединяющие шкафы секции РУ.

Отсек ввода служит для размещения кабельной разделки, измерительных трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, ОПН.

Одна из основных особенностей – наличие выкатного элемента (не обязательно).

Условно камера КСО разделена на отсеки:

I – отсек сборных шин;

II – отсек силового выключателя;

III – отсек релейной защиты и автоматики;

IV – отсек ввода/вывода.

Сборные шины установлены в верхнем отсеке камер и расположены:

— в вертикальной плоскости;

— в горизонтальной плоскости.

Внутри отсеков ввода/вывода, силового выключателя, сборных шин установлена аппаратура главных цепей: силовой выключатель, трансформаторы напряжения, предохранители, трансформаторы тока, трансформатор собственных нужд, трансформаторы тока, линейный и шинный разъединитель, ограничители перенапряжений.

Отсек релейной защиты выполнен в виде отдельного экранированного блока, расположенного на двери камеры КСО, на которой смонтирована схема вспомогательных цепей. На фасаде двери размещена аппаратура управления, автоматы, реле указательные и защиты, приборы учета и измерения.

На камерах КСО установлены светильники местного освещения, что обеспечивает возможность безопасной замены перегоревшей лампы без снятия напряжения. Выключатель освещения в каждой камере установлен на фасаде.

Для вводов и отходящих линий на ток свыше 630 А поставляются только блоки с камерами кабельных сборок.

Камеры секционного разъединителя всегда устанавливаются справа от камеры секционного выключателя, а привод управления секционным разъединителем расположен на панели камеры секционного выключателя. Камеры собственных нужд подстанции могут быть как отдельно стоящими, так и соединенными с остальными камерами РУ. Все камеры имеют глухую левую стенку. Крайняя правая в ряду РУ камера имеет также глухую правую стенку.