Трансформатор тока 10 кВ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

42

Трансформаторы тока ТЛМ-10 предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления в установках переменного тока.

Рис.5.11.1 Трансформатор тока ТЛМ-10

Структура условного обозначения:

ТЛМ-10-Х-0,5/10Р-Х/5 Х:

Т-трансформатор тока;

Л- литая изоляция;

М- малогабаритный;

10- номинальное напряжение, кВ;

Х- конструктивный вариант исполнения (1 или 2);

0,5- номинальный класс точности обмотки для измерения;

Х- номинальный первичный ток, А;

5- номинальный вторичный ток, А;

Х климатическое исполнение и категория размещения (У3,Т3).

 

Технические характеристики:

№	Параметр	ТЛМ-10
1	Номинальное напряжение, кВ	10
2	Номинальный первичный ток, А	5-1500
3	Номинальный вторичный ток,А	5
4	Класс точности: для измерений                         для защиты	0,5 10Р
5	Ток трехсекундной термической стойкости, кА	26
6	Ток электродинамической стойкости, кА	100

 

Проверка трансформаторов тока:

· По напряжению установки

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

43

По току

Где,  – номинальный первичный ток трансформатора тока;

Максимальный рабочий ток:

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

· По конструкции и классу точности;

Класс точности для измерений 0,5

· По электродинамической стойкости

Где  - ударный ток к.з по расчету; i_дин – ток электродинамической стойкости

· По термической стойкости

Где  – ток трехсекундной термической стойкости;

Далее определим интеграл Джоуля по расчетным значениям тока КЗ:

 

· По вторичной нагрузке

Где  - вторичная нагрузка трансформатора тока;  - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Рассмотрим подробнее выбор трансформаторов тока по вторичной нагрузке. Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

Сопротивление приборов определяется по выражению:

Где  - мощность, потребляемая приборами; - вторичный номинальный ток прибора.

Сопротивление контактов принимается 0,05 Ом при двух-трех приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов. Сопротивление принимаем к уставке трансформатор напряжения типа НАМИ-10-95 в классе точности 0,5 обеспечивают необходимую мощность, потребляемую измерительными приборами.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

44

Рис.5.12. Трансформатор напряжения НАМИ-10-95.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

45

5.12. Выбор жестких шин 10 кВ.

Выбираем вариант жестких алюминиевых шин и находим рабочий ток с учетом установки более мощного трансформатора:

.

Экономически целесообразнее сечение:

Предварительно выбираем, как указано на рисунке, шины коробчатого сечения 2х1010 мм² с допустимым длительным током

3306.6 A < 3500 A.

Размеры, мм				Поперечное сечение одной шины, мм
a	b	c	r
100	45	6	8	1010

 

Параметр, ед. изм	Обозначение	Значение
Момент сопротивления, см3	W x-x	27
	W y-y	5,9
	W y0-y0 – для двух коробок	58
Момент инерции, см4	J x-x	135
	J y-y	18,5
	J y0-y0 – для двух коробок	290

 

 

· Проверка по термической стойкости

Для шин выполненных из алюминия допустимая температура нагрева при коротком замыкании 200 ^оС, коэффициент С =90 А*с^1/2 / мм². Исходя из этого определяется минимально допустимое по нагреву сечение:

Где В_к – тепловой импульс при протекании тока короткого замыкания.

7193² * (0,045+0,01) =2,38*10⁶ А²с

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

46

Условие выполнено.

· Проверка по механической прочности

Жесткие шины, укрепленные на изоляторах, представляют собой динамическую колебательную систему, находящуюся под воздействием электродинамических сил и имеющую свои собственные колебания. Если собственные частоты меньше 30 Гц и больше 200 Гц, то механического резонанса не возникает.

При проектировании новых конструкций РУ с жесткими шинами, производится определение частоты колебаний:

 

Где l- длина пролета между изоляторами;

  J- момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, см⁴.

J=J y₀ -y₀ = 290 cм⁴;

  q- площадь сечения шины, см²,

 

Если

В качестве l принимаем 1.7 м, расстояние между фазами а=0.6 м. шины расположены горизонтально, жестко закреплены.

Далее рассчитываем механические напряжения шин.

 

Где - напряжение от взаимодействия полос, МПа,

- напряжение от взаимодействия фаз, МПа,

- допустимое механическое напряжение материала шин, МПа,

- разрушающее механическое напряжение, МПа

Марка алюминиевого сплава- АД1Т. По «Электрооборудование станций и подстанций» Рожкова Л.Д., Козулин В.С., выбираю:

Материал	Марка сплава	, МПа	, МПа
Алюминиевый сплав	АД31Т	127	89

 

Нахожу напряжение в материале шин от взаимодействия полос:

Где l- расстояние между прокладками, первоначально расстояние между изоляторами,

- момент сопротивления одной шины W= 0,5* W y₀ -y₀ = 0,5*58=29 см³

12- коэффициент, определяемый способом крепления шин: жестко закреплены на опорах, максимум изгибающего момента находится у опор,

fп- сила взаимодействия между полосами:

Где b- расстояние между полосами, м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

47

Теперь я смогу найти напряжение в материале шин от взаимодействия между полосами:

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:

Где - момент сопротивления пакета шин y_0-y₀

В итоге получаем:

что меньше =89 МПа. Условие выполнено. Алюминиевые жесткие шины коробчатого сечения марки АД31Т проходят проверку на механическую прочность.