Выбор ТТ

Трансформатор тока служит для преобразования измеряемого первичного тока I1 во вторичный I₂. В установках высокого напряжения (U_ном>1000 В) ТТ изолирует цепь измерительных и защитных ус­тройств от цепи высокого напряжения. Схема вклю­чения ТТ приведена на рис. 3.1, а. Первичная об­мотка включается в цепь последовательно с на­грузкой . Начало вторичной обмотки присоеди­няется к нагрузке Z₂. При замене нагрузки Z₂ или размыкании цепи нагрузки включается контакт К для того, чтобы избежать режима разомкнутой вто­ричной обмотки, который для ТТ является аварий­ным режимом.

Для ТТ:

1. Номинальное напряжение ТТ U hom >U hom.c, где U ном.с — номинальное напряжение сети. В сети с заземленной нейтралью к ТТ приложено фазное напряжение, а в сети с изолированной нейтралью может быть приложено линейное напряжение (если произошло замыкание одной фазы на землю).

2.Частота тока, указанная на щитке, должна со­ответствовать частоте сети. Для трансформаторов с U_ном<20 кВ, I1_hom = 3000 А и f = 50 Гц допуска­ется работа при частоте до 500 Гц. При этом сопро­тивление нагрузки может быть удвоено по сравне­нию с сопротивлением при частоте f = 50 Гц при сохранении класса точности.

3.Номинальный первичный ток ТТ берется в со­ответствии со шкалой токов, рекомендованной ГОСТ. Если ток установки не соответствует этой шкале, то берется трансформатор с ближайшим большим током. Значительное превышение номи­нального первичного тока ТТ по сравнению с током установки ведет к повышению погрешности.

4.Электродинамическая и термическая стойкос­ти должны удовлетворять следующим условиям:

динамическая стойкость

,

где k_дин — коэффициент электродинамической стойкости; iy — амплитуда ударного тока короткого замыкания сети; I1_hom — действующее значение номинального первичного тока;

термическая стойкость:

;

k_т — коэффициент термической стойкости, равный IТ/I1ном при времени стойкости t_T; I _K — действу­ющее значение тока КЗ при времени его действия t_K.

Если выбранный ТТ удовлетворяет п.З. но не проходит по п. 4, то необходимо либо взять ТТ на больший первичный номинальный ток, либо перей­ти на другой тип ТТ, имеющий более высокую стой­кость к токам короткого замыкания. В первом слу­чае увеличивается погрешность в номинальном ре­жиме.

5.Класс точности ТТ выбирается в зависимости от назначения. Трансформаторы, предназначенные для питания счетчиков электроэнергии, должны иметь класс точности не ниже 0,5. Допускается для этой цели использование ТТ класса точности 1,0, но при условии, что фактическая погрешность со­ответствует классу 0,5 (благодаря пониженной вто­ричной нагрузке). К этим трансформаторам не предъ­является требование высокой предельной кратнос­ти. Иногда даже полезно насыщение магнитопровода для уменьшения термического и электродинами­ческого воздействия на измерительные приборы.

6.Трансформатор, предназначенный для систем защиты от коротких замыканий, должен иметь по­грешность, обеспечивающую устойчивую работу релейной защиты. Для оценки работы ТТ в этом ре­жиме используются кривые предельной кратности.

При заданной вторичной нагрузке Z₂ предельная кратность трансформатора должна быть выше рас­четной кратности m_расч (отношение тока короткого замыкания, при котором срабатывает защита, к но­минальному току ТТ). Трансформаторы, комплек­туемые для дифференциальной защиты, должны иметь одинаковую предельную кратность при сквоз­ном токе короткого замыкания. Значение m_расч за­висит от принципа действия защиты.

Сопротивление нагрузки Z₂ должно быть не бо­лее Z_2ном, и для простейшей однофазной схемы включения ТТ, Ом:

,

где — суммарное реактивное сопротивле­ние всех приборов нагрузки, Ом; — сум­марное активное сопротивление приборов нагрузки, Ом; = 0,05 - 1 Ом — сопротивление контакт­ных соединений; — сопротивление проводов, Ом.

Сечение соединительных проводов при данной длине l, м определяется из выражения

,

где q — сечение провода, м; р — удельное сопро­тивление проводов, мкОм*м.

Обмотки тока всех приборов фазы соединяются последовательно.

По условиям механической прочности сечение медных проводов должно быть не менее 1,5 мм², а алюминиевых — не менее 2,5 мм².

При соединении ТТ в трехфазные группы по раз­личным проводам протекают различные токи. Поэ­тому для расчета сечения соединительных проводов необходимо выбрать такой режим, при котором на­грузка на ТТ получается наибольшей.

7.При использовании встроенных ТТ, имеющих несколько магнитопроводов с обмоткой, часто воз­никает необходимость увеличения либо допустимой вторичной нагрузки ТТ (велика длина соединитель­ных проводов), либо вторичного тока в нагрузке до номинального значения (из-за того, что номиналь­ный ток установки значительно ниже первичного тока трансформатора).

В первом случае вторичные обмотки соединяются согласно-последовательно. Если соединяются два ТТ последовательно, то вторичная ЭДС возрастает в 2 раза, что дает возможность увеличить в 2 раза нагрузку Z₂. Соединяемые ТТ должны быть одно­типными и иметь одинаковые вторичные токи, рав­ные номинальному току нагрузки.

Во втором случае вторичные обмотки соединяют­ся согласно-параллельно. Ток в нагрузке равен сум­ме вторичных токов ТТ. Внутренние и внешние параметры параллельно соединяемых ТТ должны быть одинаковыми.

Встроенные ТТ могут иметь вторичную обмотку с отводами. Изменяя число вторичных витков, мож­но изменять номинальный коэффициент трансфор­мации. При уменьшении числа вторичных витков обмотки вторичный номинальный ток увеличивает­ся. Следует отметить, что в том случае, когда ис­пользуемая часть вторичной обмотки неравномерно располагается по магнитопроводу, возникает сопро­тивление рассеяния вторичной обмотки, которое может быть соизмеримо с ее активным сопротивле­нием. При уменьшении числа вторичных витков погрешность ТТ возрастает.

Лекция 10

Дата добавления: 2014-01-04