Выбор контрольно-измерительной аппаратуры

 Контроль над режимом работы основного и вспомогательного оборудования на подстанциях осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов. Количество электроизмерительной аппаратуры, устанавливаемой на подстанции, должно быть минимально возможным для облегчения обслуживания, упрощения и удешевления установки, но и достаточным для правильного ведения эксплуата­ции.

 

6.4.1 Выбор трансформаторов тока

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

 

Таблица 6.11 – Расчетная таблица выбора трансформатора тока ВН [14]

Условие выбора	Тип трансформатора тока	Расчетные данные	Каталожные данные
	ТВ-ЭК-35-У1	35 кВ	=35 кВ
		=  А	=500 А
		5,833 кА	=10-126 кА
		=	=

 

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому  Вто­ричная нагрузка состоит из сопротивления приборов r_приб, соединительных про­водов r_пров и переходного сопротивления контактов r_к:

 

Сопротивление приборов определяется по выражению:

где S_приб— мощность, потребляемая приборами (ВА); I_2ном — вторичный номинальный ток прибора (А).

Сопротивления контактов принимается 0,05 Ом при двух-трех измеритель­ных приборах и 0,1 Ом - при большем количестве приборов.

Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

                        

откуда можно найти допустимое сопротивление соединительных проводов:

Зная r_пр, можно определить необходимую площадь сечения соединительных проводов:

где  — удельное сопротивление провода (0,0283 Ом мм²/м); l _расч — расчетная длина проводов. Схема соединения трансформаторов тока - полная звезда, тогда l _расч = l, где l – длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов (в один конец) (м). Для цепи РУ 110 кВ l = 60 м.

Для стороны ВН выберем измерительные приборы: ваттметр, варметр, амперметр регистрирующий, счетчик активной энергии, ваттметр регистрирующий, ваттметр (щит турбины).

 

Таблица 6.12 – Измерительные приборы ТТ для ВН

Прибор	Тип	Нагрузка, ВА, фазы
		A	B	C
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И680	2,5	-	2,5
Счетчик реактивной энергии	СЭТ-3р	0,5	-	0,5
Амперметр регистрирующий	Н-344	-	10	-
Ваттметр регистрирующий	Н-348	10	-	10
Итого		14	10	14

 

Из таблицы 6.12 видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.

Определим сопротивление приборов:

Определим сопротивление проводов:

Определим сечение проводов:

По таблице 1.3.5 «ПУЭ» выбираем сечение соединительных проводов

Пересчитаем  для получения реального значения:

И наконец, определим сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока:

 

Таблица 6.13 – Расчетная таблица выбора ТТ на НН

Условия выбора	Тип ТТ	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети ном ≤ Uном, кВ	ТОЛ-10	Uсети ном=10кВ	Uном = 10кВ
Iраб.норм ≤ Iном, А		Iраб.норм=1515,56 А	Iном = 2000А
iуд ≤ iдин, кА		Iуд=10,635 кА	Iдин=100А
Bк ≤ I²пр.т∙t, кА²с		Bк = 1,077 кА²с	I ²пр.т∙t=31,5²∙1= 992,25 кА²с
Z2 ≤ Z2ном, Ом		0,11	Z2ном=0,4 Ом

 

В силу того, что индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, принимается Z₂ ≈ r₂.

Общее сопротивление вторичной цепи трансформатора тока состоит из сопротивлений приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

r₂ = r_приб + r_пр + r_к,

r_приб = ,

r_приб = 6/5² = 0,24 Ом.

r_к = 0,05 Ом (принимаем при 2-х измерительных приборах)

r_пр = 0,4 – 0,24 – 0,05 = 0,11 Ом.

Сечение соединительных поводов:

q = p∙l_расч / r_пр, мм².

q = 0,0283∙60 / 0,11 = 15,4 мм².

Принимаем три контрольных кабеля АКРВГ с жилами сечения 6 мм².

 

 

6.4.2 Выбор трансформаторов напряжения

Измерительные приборы для ТН приведены в таблице 6.13.

 

 

Таблица 6.13 – Измерительные приборы ТН для ВН

Прибор		Тип	S одной обмотки, ВА	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число приборов	Общая потребляемая мощность
								Р, Вт	Q, ВА
Вольтметр (сборные шины)		Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Ваттметр	Ввод 35 кВ от трансфор-матора	Д-335	1,5	3	1	0	1	4,5	-
Счетчик активный		И-674	3 Вт	3	0,38	0,925	1	9	14,5
Счетчик реактивный		И-673	3 Вт	3	0,38	0,925	1	9	14,5
Счетчик активный	Линии 35кВ	И-674	3 Вт	3	0,38	0,925	4	36	58
Счетчик реактивный		И-673	3 Вт	3	0,38	0,925	4	36	58
Итого								96,5	145

Результаты выбора ТН заносятся в расчетную таблицу 6.14 [15].

Таблица 6.14 – Расчетная таблица выбора трансформатора напряжения [15]

Условия выбора	Тип трансформатора напряжения	Расчетные данные	Каталожные данные
≤	ЗНОМ-35-65У1	35 кВ	=35  кВ
		(ВА)

 

Для линии ВН при выборе измерительного трансформатора напряжения необходимо произвести расчет вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения:

(ВА).                             (6.18)

(ВА).

 

Таблица 6.15 – Расчетная таблица выбора ТН на НН

Условия выбора	Тип ТН	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети ном ≤ Uном, кВ	НОМ-10	Uсети ном = 10 кВ	Uном = 10кВ
S2≤ S2ном,		S2 = 36 ВА	S2ном = 75 ВА

Таблица 6.16 – Таблица расчета нагрузки ТН

Прибор	Мощность одной обмотки, ВА	Число обмоток	сosφ	sin φ	Р, Вт	Q, квар
Вольтметр Э350	3	1	1	0	9	0
Счетчик активной энергии И680	2,3	2	0,38	0,925	5,244	12,765
Счетчик реактивной энергии И673	2,3	2	0,38	0,925	5,244	12,765
Ваттметр Д365	1,5	2	1	0	3	-
Варметр Д365	1,5	2	1	0	3	-
Итого					25,49	25,53

 

Расчетная нагрузка вторичной цепи трансформатора напряжения S₂, ВА:

S₂ =  = 36 ВА.