Пример выбора трансформатора тока 10 кВ. Расчет тока по мощности 10 кв

Пример выбора трансформатора тока 10 кВ

Теория теорией, а практика совсем другое. В этой статье я поделюсь своим опытом выбора трансформатора тока 10 кВ. Думаю, многие из вас узнают для себя что-то новенькое, т.к. в каталогах данной информации я не встречал, и приходилось общаться с производителями трансформаторов тока.

По трансформаторам тока у меня имеется несколько статьей:

Эта статья далась мне очень тяжело. Я ее несколько раз переписывал, находил ошибки перед самой публикацией, даже были мысли не публиковать на блоге. Но, все-таки решил написать про особенности ТТ с разными коэффициентами трансформации, поскольку найти что-нибудь по этой теме очень трудно.

В одном из последних проектов мне нужно было запроектировать трансформаторную подстанцию на 160 кВА и подвести к ней питающую линию 10 кВ. В ячейке КРУ на РП 10 кВ нужно было выбрать трансформаторы тока.

Изначально я думал, что коммерческий учет будет все-таки на стороне 0,4 кВ, но в энергосбыте сказали, что граница разграничения ответственности будет по линии 10 кВ. В связи с этим, трансформаторы тока следует выбирать как для коммерческого учета.

Основная сложность заключается в том, что при такой мощности силового трансформатора ток в линии очень маленький, всего около 10 А.

Если следовать требованиям ПУЭ, то для учета нужно ставить ТТ с обмоткой 20/5:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

Сперва у меня был заложен трехобмоточный ТОЛ с обмотками 400/5, т.к. на другие ячейки поставлялись ТТ с такими обмотками. Как оказалось, обмотки ТТ могут иметь разные коэффициенты трансформации. В каталогах об этом не пишут.

Я запросил информацию у нескольких производителей и торгашей по поводу возможных коэффициентов трансформации у ТТ. Большинство ответило, что соотношение обмоток защитная/измерительная должно быть 2. Т.е. если защитная обмотка 400А, то измерительная – 200А.

Затем я узнал, кто будет поставлять ТТ в мое КРУ. Им оказался ООО «Невский трансформаторный завод «Волхов». Связался с заводом, предоставил свои исходные данные и мне предложили несколько вариантов:

Один из вариантов: ТОЛ-НТЗ-11-11А-0,5SFs10/0,5Fs10/10Р10-10/10/15-75/5-300/5-300/5 31,5кА УХЛ2.

Пример условного обозначения опорного трансформатора тока

Соотношение обмоток – 300/75=4.

Данный трансформатор не совсем удовлетворяет моим требованиям. Тем не менее, мне его согласовали.

Иногда надо уметь признавать свои ошибки. В программу по расчету ТТ высокого напряжения я ввел неправильные исходные данные: вместо кратности токов термической и электродинамеческой стойкости я записал токи. В итоге мой расчет завысил характеристики ТТ.

Сейчас в программу расчета ТТ высокого напряжения внесены изменения.

Здесь еще следует понимать, что у всех обмоток трансформатора тока будет одинаковая термическая и электродинамическая стойкость и чем меньше номинальный ток обмотки, тем меньше данные показатели.

Из руководства по эксплуатации трансформатора тока ТОЛ НТЗ:

Номинальный первичный ток, А	Односекундный ток термической стойкости, кА	Ток электродинамической стойкости, кА
5	0,5...1	1,25...2,5
10	1...2	2,5...5
15	1,6...3,2	4...8
20	2...8	5...20
30	3...12	7,5...30
40	4...16	10...40
50	5...20	12,5...50
75,80	8...31,5	18,8...78,8
100	10...40	25...100
150	16...40	37,5...100
200	20...40	50...100
300	31,5...40	78,8...100
400-1500	40	100

Выбранный ТТ я проверял на термическую и электродинамическую стойкость при помощи своей программы, однако, достаточно было бы взять ТТ и с более низкими значениями термической и электродинамической стойкости:

Расчет ТТ 75/5

Теоретически с такими характеристиками может быть выполнена обмотка 20/5. Буду очень признателен, если вдруг увидите ошибки в данном расчете.

Кстати, в ПУЭ имеется еще очень интересная особенность: измерительную обмотку ТТ по режиму КЗ можно не проверять?

1.4.3. По режиму КЗ при напряжении выше 1 кВ не проверяются:

…

5 Трансформаторы тока в цепях до 20 кВ, питающих трансформаторы или реактированные линии, в случаях, когда выбор трансформаторов тока по условиям КЗ требует такого завышения коэффициентов трансформации, при котором не может быть обеспечен необходимый класс точности присоединенных измерительных приборов (например, расчетных счетчиков), при этом на стороне вьющего напряжения в цепях силовых трансформаторов рекомендуется избегать применения трансформаторов тока, не стойких к току КЗ, а приборы учета рекомендуется присоединять к трансформаторам тока на стороне низшего напряжения.

Что будет с измерительной обмоткой, если в цепи возникнет ток КЗ, а она не проходит проверку по режиму КЗ? По всей видимости трансформатор тока не успеет «сгореть». Наверное это актуально только для однообмоточных трансформаторов, т.к. у многообмоточных трансформаторов характеристики всех обмоток одинаковые.

В моей старой программе по проверке ТТ высокого напряжения был заложен трехсекундный ток термической стойкости, но в каталогах в основном пишут односекундный ток термической стойкости.

Чтобы перевести односекундный ток в трехсекундный нужно воспользоваться формулой:

I3с=I1с/1,732

Если вам нужен трансформатор тока с разными коэффициентами трансформации, то советую всегда консультироваться с производителями ТТ, т.к. только они знают, какие возможны варианты изготовления.

Кстати, при помощи этой программы очень быстро можно проверить различные варианты трансформаторов тока.

В ближайшее время будет рассылка обновленной версии программы и запишу видео с подробным описанием всех переменных. Жду ваших комментариев, возможно найдете ошибки.

А что вы знаете про ТТ с разными кф трансформации, какое их назначение?

Советую почитать:

220blog.ru

Калькулятор сечения - расчет кабеля по мощности и току онлайн

С помощью этого калькулятора можно рассчитать требуемое сечение провода или кабеля по току или заданной мощности:

Данный расчет можно применять, не учитывая индуктивность сопротивления кабельной линии на потерю напряжения, (допустимая потеря напряжения в данном калькуляторе взята из расчёта 5%, что является нормой по ГОСТ 13109-97) если выполняются нижеописанные условия:

Коэффициент мощности косинус фи (cos φ) = 1 (для линии сети переменного тока)
Линии сети постоянного тока
Сети (переменного тока с частотой 50 Гц), выполненные проводниками, если их сечения не превосходят указанных в следующей таблице:

Максимальные значения сечений кабельно-проводниковой продукции, для которой допустимо делать расчет на потерю напряжения

Коэффициент мощности	0.95		0.90		0.85		0.80		0.75		0.70
Материал жилы	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al	Cu	Al
Кабели до 1 кВ	70.0	120.0	50.0	95.0	35.0	70.0	35.0	50.0	25.0	50.0	25.0	35.0
Кабели 6-10 кВ	50.0	95.0	35.0	50.0	25.0	50.0	25.0	35.0	16.0	25.0	16.0	25.0
Провода в трубах	50.0	95.0	35.0	50.0	35.0	50.0	25.0	35.0	16.0	25.0	16.0	25.0

Этот расчет основан на методике описанной в пособии Козлова В.Н. и Карпова Ф.Ф. на странице 134. Его найти можно в интернете.

Внимание! Полученные значения нельзя считать в качестве окончательного варианта, в каждом конкретном случае необходим расчет квалифицированного специалиста, с замером сечений жил применяемой кабельно-проводниковой продукции.

Зачем вообще делать расчет сечения кабеля?

Каждый электрик, пусть даже и не очень опытный, должен знать методику расчета сечения кабеля. Без правильно рассчитанного кабеля, ожидать хорошей безопасности эксплуатации электричества не стоит. В чем же заключается такая важность этого расчета?

В первую очередь, это необходимо для безопасности помещения. Кабели и провода являются основным средством для передачи. А также распределения тока. Без кабелей электроэнергии просто не существует, поскольку ученые еще не придумали беспроводной передачи электричества. А с такими случаями, когда необходимо подключить дома электрическую кухонную плиту, поменять розетку или же повесить новый светильник, время от времени сталкивается практически каждый.

Одним словом, подбирать правильно сечение необходимо для того, чтобы обеспечить постоянный приток электроэнергии и избежать разных неприятных ситуаций, которые касаются повреждения электрической проводки.

В случае, если сечения кабеля недостаточно для нормальной функциональности электрических приборов с большой мощностью, то кабель будет перегреваться. А это уже приводит к разрушению его изоляции. Как следствие - уровень надежности и длительности эксплуатации электропроводки в здании резко снижается. Более того, несоответствующая нагрузка на проводку может привести к тому, что она может просто сгореть.

А пожаробезопасность и электробезопасность жилья не стоит "игр" с электричеством. Очень часты случаи, когда в целях экономии жильцы используют сечение кабелей меньшее, чем необходимо. Отсюда и возникает короткое замыкание.

Если не уделить достаточно внимания и времени на выбор расчета сечения кабеля, или сделать это халатно и непрофессионально во время электромонтажных работ, то в результате можно ожидать перегрев или потерю мощности. А также нецелесообразных денежных затрат на замену или ремонт электропроводки.

Итак, насколько правильно будет подобрано сечение кабелей и прокладываемых проводов, настолько качественной будет и дальнейшая работоспособность потребителей. Так что любой электромонтаж в квартире, доме или на производстве можно начинать только когда уже рассчитано сечение всех кабелей и проводов. В зависимости от потребностей жителей (другими словами - в зависимости от мощности используемых приборов).

Исходя из важности правильно подобранного сечения кабелей авббшв (ож), площадь этого сечения является, пожалуй, самым главным критерием, которым руководствуются профессионалы при выборе необходимых материалов для электромонтажных работ. Используемые провода - это основные элементы электрической проводки в доме или любом другом помещении. И именно поэтому так важно правильно подбирать их сечение.

Нужно помнить, что электричество не прощает ошибок и не дает второго шанса. Поэтому относиться к работе по электромонтажу халатно, не уделяя достаточно внимания качеству прокладываемых проводников - это просто недопустимо. Электробезопасность и надежность помещения - вот к чему стремится каждый профессиональный электрик, который делает электромонтажные работы на даче, доме, квартире или производстве.

www.a-kabel.ru

4. Расчет электрических нагрузок сети 0,4 кВ.

Задачей расчета электрических нагрузок в распределительной сети 0,38 кВ является оценка расчетных нагрузок по каждой ЛЭП и фидеру. В качестве методики оценки расчетных нагрузок используется метод коэффициента одновременности для однородных потребителей и метод попарного суммирования для разнородных потребителей. Распределения потребителей по ЛЭП представлено в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Распределение потребителей по ЛЭП

Линия	Потребители
Ф-1, L-1	Зернохранилище, 11- двухквартирных, 10- одноквартирных
Ф-1,L-1.1	3-двухквартирных
Ф-1, L-1.2	7-одноквартирных
Ф-1, L-1.3	3-двухквартирных
Ф-1, L-1.4	5-двухквартирных
Ф-1, L-1.5	3-одноквартирных
Ф-2, L-2	2-двухквартирных, 10-одноквартирных
Ф-2, L-2.1	2-двухквартирных
Ф-2, L-2.2	5-одноквартирных
Ф-2, L-2.3	5-одноквартирных
Ф-3, L-3	Карт-ль и овоще-ше, кирп. завод, гараж, 5-одн-ных, 2-двухкв-ных
Ф-3, L-3.1	2-двухквартирных
Ф-3, L-3.2	5-одноквартирных
Ф-3, L-3.3	кирпичный завод, гараж

Проведём расчёт электрической нагрузки для линии Л1.

Расчётная нагрузка составит:

Pл1 = Ко·i,

где Рi – расчетная нагрузка на вводе в одну квартиру,

n – число квартир,

Ко – коэффициент одновременности,

Суммарная активная нагрузка будет равна:

Pл1 = 23,6·3= 70,8 кВт.

Реактивная нагрузка:

Qл1 = Pл1· tgφ ;кВар.

Qл1=70.8·0,2= 14,16кВар.

Полная расчётная мощность:

Sрас1 = ;кВА.

Sрас1 ==72,2 кВА.

Расчёт нагрузок сведён в таблицу 5.2.

Таблица 5.2. Электрические нагрузки по линиям

Линия	Рр, кВт	Qр, кВар	Sр, кВА
Ф-1, L-1.1	70,8	14,16	72,2
Ф-1, L-1.2	79,8	15,96	81,4
Ф-1, L-1.3	70,8	14,16	72,2
Ф-1, L-1.4	128,5	25,7	131,1
Ф-1, L-1.5	34,2	6,83	35
Ф-1, L-1	980	196	999,5
Ф-2, L-2	161,2	32,24	164,4
Ф-2, L-2.1	47,2	9,44	48,2
Ф-2, L-2.2	57	11,4	58,2
Ф-2, L-2.3	57	11,4	58,2
Ф-3, L-3	117,2	23,4	119,5
Ф-3, L-3.1	47,2	9,44	48,2
Ф-3, L-3.2	57	11,4	58,2
Ф-3, L-3.3	13	2,6	13,3

Расчет фидеров.

Оценку расчетной нагрузки по фидерам произведем с помощью методом коэффициента одновременности при суммировании электрических нагрузок отдельных линий, приходящихся на конкретный фидер, по коэффициенту одновременности. Расчет нагрузки для кабельных вставок и автоматов определяется исходя из несовпадения максимумов нагрузок присоединенных к одному автомату.

Таблица 5.3. Электрические нагрузки по линиям

N	1	2	3	4	5
K0	1	0,98	0,9	0,85	0,8

Для фидера 1, в котором участвуют линии Л1, Л1.1, Л1.2, Л1.3 расчётная нагрузка:

Pф1 = Pр1 · k0 ; кВт,

Pф1 = 980· 0,9 = 882 кВт,

Qф1 = Qр1 · k0 ; квар,

Qф1 = 196 · 0,9 = 152 квар,

Sф1 = Sр1 · k0 ; кВА.

Sф1 =999,5· 0,9 = 899,5 кВА.

Для фидера 2, в котором участвуют линии Л2, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л2.5 расчётная нагрузка:

Pф2= Pр2 · k0 ; кВт,

Pф2= 161,2 · 0,8 = 129 кВт,

Qф2 = Qр2 · k0 ; квар,

Qф2 = 32,24 · 0,8 = 25,8 квар,

Sф2 = Sр2 · k0 ; кВА.

Sф2 = 164,4 · 0,8 = 131,5 кВА.

Для фидера 3, в котором участвуют линии Л3, Л3.1, Л3.2, Л3.3 расчётная нагрузка:

Pф3 = Pр3 · k0 ; кВт,

Pф3 = 117,2 · 0,9 = 105,48 кВт,

Qф3 = Qр3 · k0 ; квар,

Qф3 = 23,4 · 0,9 = 21,06 квар,

Sф3 = Sр3 · k0. ; кВА.

Sф3 = 119,5 · 0,9 =107,55 кВА.

Расчёт электрических нагрузок по фидерам сведен в табл. 5.4.

Таблица 5.4 Электрические нагрузки по фидерам

Фидер Фидер	Р, кВт	Q,квар	S,кВА
Ф1	882	152	899,5
Ф2	129	25,8	131,5
ФЗ	105,48	21,06	107,55

studfiles.net

Пример выбора трансформатора тока 10 кВ. Расчет тока по мощности 10 кв