Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям термодинамической стойкости

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ AГЕНТСТВО ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОУ ВПО ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине: информационно-измерительная техника

Вариант №17

Проверил Маринова С.В.

Конаково 2014

Содержание

Исходные данные

Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям термодинамической стойкости токам КЗ

Показания приборов

Схемы подключения приборов

Библиографический список

Исходные данные

Таблица 1. Мощности трансформаторов и потребителей, нуждающихся в организации учёта

Обознач.Хар-каЕд. изм.ЗначениеТ1SHМВА16UBHкВ115Т3SHкВА630UBHкВ11MPHкВт45cosjо.е.0,9

Таблица 2. Длины кабелей от трансформаторов тока до шкафов учета.

ПараметрЕд. изм.ЗначениеПримечаниеLТА1м250Длина кабельной трассы от ТА1 (ОРУ) до шкафа учета РУLТА2м25Длина кабельной трассы от ТА2 (ввода РУ) до шкафа учета ЗРУLТА3м28Длина кабельной трассы от ТА3 (отходящай линий) до шкафа учета РУLТА4м11Длина кабельной трассы от ТА4 (ввод ЦТП) до шкафа учета ЦТПLТА5м9Длина кабельной трассы от ТА5 (отходящеие линии ЦТП) до шкафа учета ЦТПLТV1м275Длина кабельной трассы от ТV1 (ОРУ) до шкафа учета РУLТV2м28Длина кабельной трассы от ТV2 до шкафа учета РУN-8Количество отходящих фидеров ЗРУ

Таблица 3. Рассчитываемые узлы учета.

Номер узлаРасположение узла3на одной из N отходящих линий распределительного устройства (РУ) среднего напряжения (6 или 10 кВ), питающей трансформатор ЦТП4на вводe низкого напряжения (0,4 кВ) цеховой трансформаторной подстанции (ЦТП)

Таблица 4. Марки используемых кабелей.

Тип цепиМарка кабеляСечение жилы, S мм2Металл жилы?,(ом* мм2)/мЦепи токаКВВГЭнг2,5медь0,0175Цепи напряженияКВВГЭнг1,5медь0,0175

Таблица 5. Параметры электроизмерительных приборов

Измерительный приборОбозн.ТипКласс точностиПотребляемая мощность одной катушки, ВА (Вт)напряжениятокаАмперметрАЭлектромагнитный1,5-0,5ВольтметрVЭлектромагнитный1,53-Ваттметр*WЭлектродинамич.2,550,5Варметр*VarЭлектродинамич.1,50,2 при U=100 В0,6 при U=380 В2Трёхфазный С А ЭWhИндукционный28 (2)2,5Трёхфазный С Р ЭVarhИндукционный28 (2)2,5

Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям электродинамической и термической стойкости токам КЗ

Рис. 1. Узел учёта №3 (Куд = 1,5, Iк(3)П.О. = 15×IНом.ТА3, tКЗ = 0,2 с)

Максимальный ток в измеряемой цепи (отходящей линий (РУ) среднего напряжения (6 или 10 кВ), питающей трансформатор ЦТП) при 40% перегрузке Т:

(А)

Расчетный тепловой импульс цепи обмотки ВН Т1 (термическая стойкость токам КЗ):

(кА2*с)

Значение ударного тока К.З. (динамическая стойкость токам К.З.):

(кА)

Вторичная нагрузка трансформатора тока, r2, Ом (выбор по допустимой нагрузке).

(Ом) , где:

=0,1 Ом - сопротивление контактов [Методические указания Прил., с. 11];

сопротивление кабеля:

(Ом)

Сопротивление токовых обмоток прибора определим по суммарной мощности, потребляемой ими:

(В*А)

(Ом)

Согласно полученным расчетным данным и условиям проверки на термодинамическую стойкость токам КЗ (см. ниже) принимаем трансформатор тока типа TПOЛ-10-1500УХЛ2 с:

I1н =1500А; I2н =5 A; UHOM=10 кВ; =30 В*А; Вк ном=4920,75 кА2*с; IДИН.СТ=100,05 кА, класс точности - 0,5.

Трансформатор напряжения (TV1):

Рассчитываем нагрузку измерительных приборов, В*А:

(В*А)

Проверка по потере напряжения:

(А)

Принимаем к установке трансформатор напряжения НАМИ-10-95УХЛ2 с:

=10000 В; =100 В; =200 В*А, класс точности -0,5.

Рис. 2. Узел учёта №4 (kуд = 1,2, Iк(3)П.О. = 29×IНом.ТА4, tКЗ = 0,25 с)

Максимальный ток в измеряемой цепи (ввод 0,4 кВ ЦТП)

Iном= Pном/1,73 Uном=630/(1,73*0,4)=909,3 (А)

Расчетный тепловой импульс цепи (термическая стойкость токам К.З.):

Значение ударного тока К.З. (динамическая стойкость токам К.З.):

(кА)

Вторичная нагрузка трансформатора тока, , Ом (Выбор по допустимой нагрузке):

= (Ом)

=0,1 Ом - сопротивление контактов сопротивление кабеля:

(Ом)

Сопротивление токовых обмоток прибора определим по суммарной мощности, потребляемой ими:

(В*А)

Ом

Согласно полученным расчетным данным и условиям проверки на термодинамическую стойкость токам КЗ (см. выше) принимаем трансформатор тока типа TШП-0,66-1000/5 У3 с :

I1н =1000А; I2н =5 A; UHOM=0,66 кВ; =10 В*А, класс точности - 0,5.

Трансформатор напряжения, согласно схемам, на РУ 0,4 кВ не предусмотрен и катушки их напряжения будут подключаться в измерительную цепь непосредственно.

Показания приборов

Узел учета №3:

Амперметры электромагнитной системы (действующее значение тока):

(A)

Ваттметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

(Вт)

Варметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

(В*Ар)

Узел учета №4:

Амперметры электромагнитной системы (действующее значение тока):

(A)

Вольтметры электродинамической системы (действующее значение линейных напряжений UAB и UBC): (В)

Ваттметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

электроизмерительный импульс сопротивление трансформатор

(Вт)

Таблица выбора измерительных трансформаторов

АппаратНоминальные параметрыРасчётные параметры сетиУсловия выбора и проверкиТрансформатор напряженияUНОМ, кВ10UС.НОМ , кВ10UНОМ ³ UС.НОМUРАБ.maxUC.maxUРАБ.max ³UC.maxSДоп, ВА200SНагр, ВА21,6SДоп ³ SНагрВторичные цепи напряженияDUДоп, %0,25DUКаб, %DUДоп ³ DUКабТрансформатор тока (выше 1000 В)UНом, кВ10UС.Ном, кВ10UНом ³ UС.НомUРаб.maxUC.maxUРаб.max ³ UC.maxIНом, А1500IРаб.max, А1273IНом ³ IРаб.maxIСкв, кА100,05iуд, кА40,5IСкв ³ iудIТ.СТ2×tСТIПО2×tОтклIТ.СТ2×tСТ ³ IПО2×tОтклSДоп, ВА30SНагр, ВА9SДоп ³ SНагрТрансформатор тока (до 1000 В)UНом, кВ0,66UС.Ном, кВ0,4UНом ³ UС.НомUРаб.maxUC.maxUРаб.max ³ UC.maxIНом, А1000IРаб.max, А909,3IНом ³ IРаб.maxSДоп, ВА10SНагр, ВА7SДоп ³ SНагр

Схемы подключения приборов

Рис 3. Схемы включения измерительных трансформаторов тока (а) и напряжения (б)

Рис 4. Схема для измерения тока (а) и напряжения (б) в трехфазной цепи

Рис 5. Схема включения параллельной обмотки ваттметра

Рис 6. Схема измерения активной мощности в трехфазной цепи одним ваттметром при включении нагрузки звездой (а) и треугольником (б)

Библиографический список

1.Электротехника и электроника. Учебник для вузов. - В 3-х кн. Кн. З. Электрические измерения и основы электроники /Г.П. Гаев, В.Г. Герасимов, О.М. Князьков и др.; Под. ред. проф. В.Г. Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 432 с.: ил.

.Основы метрологии и электрические измерения /Под ред. Е.М. Душина. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 480 с.

.Электрические измерения /Под ред. А.В. Фремке и Е.М. Душина. - Л.: Энергия, 1980. -392с.

.Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов.- 2-е изд. перераб. - М., Высш. Шк., 2001. -416 с.: ил.

.ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия

.ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия

.МИ 3022-2006 Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов тока.

.МИ 3023-2006 Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ AГЕНТСТВО ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ РФ ГОУ ВПО ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Больше работ по теме: