Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Электроника ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И ДОПУСТИМОЙ ВТОРИЧНОЙ НАГРУЗКИ
просмотров - 187

Исходя из тока нагрузки защищаемого элемента͵ его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации, после чего про­водится проверка на термическую и динамическую стойкость.

Для дифференциальных и других защит, требующих точной работы трансформатора тока при больших кратностях первичного тока, выбираются трансформаторы тока класса Р (Д). Для защит, требующих точной работы трансформаторов тока при меньших значениях первичного тока I1макс можно выбирать трансформаторы классов 1, 3 и 10. По сравнению с трансформаторами тока класса Р эти трансформаторы насыщаются при меньших кратностях тока.

Выбранные таким образом трансформаторы тока проверяют на точность работы, обеспечивающую правильное действие пи­тающейся от них релœейной защиты. Проверка сводится к определœе­нию действительной нагрузки zн и сопоставлению ее с zн.доп. Для этой цели определяют максимальную кратность К1макс и, пользуясь указанными выше данными заводов-изготовителœей, находят допу­стимое сопротивление вторичной нагрузки zн.доп при котором погрешность трансформаторов тока не превышает 10%. Действи­тельная нагрузка zн должна удовлетворять условию: zн ≤ zн.доп. При выполнении этого условия погрешность трансформаторов тока в установившемся режиме не будет превышать заданной, т. е. 10%.

Выбор zн по кривым предельной кратности К10 = f (zн).

Этот метод является самым простым и им следует пользоваться как основным методом расчета точности работы трансформаторов тока класса Р. Выбор производится в следующем порядке:

а) Находят максимальный первичный ток I1макс, при котором погрешность ε не должна превышать 10%.

б) Вычисляют максимальную кратность первичного тока по формуле

где kа — коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей тока к. з. на работу трансформаторов тока в пере­ходном режиме, kа принимается равным 1,2—2; для защит, не подверженных влиянию переходных процессов (имеющих выдерж­ку времени или включаемых через БНТ), kа = 1;

α — коэффициент, учитывающий возможное отклонение дей­ствительной характеристики намагничивания данного трансфор­матора тока от типовой. Коэффициент α принимается равным 0,8— 0,9.

в) По заводской кривой К10 = f (zн) (рис. 3-3, а) определяется zн.доп для вычисленного значения К10макс.

г) Определяется действительное сопротивление нагрузки zн с учетом сопротивления проводов и релœе и проверяется, что zн ≤ zн.доп. В случае если zн > zн.доп, то увеличивается коэффициент транс­формации nт выбираемого трансформатора тока, или выбирается трансформатор тока, у которого при К10макс допускается большее значение zн.доп, или принимаются меры к уменьшению zн.

2. Выбор 2Н по кривым 10%-ной погрешности для трансформаторов тока класса Д, изготовленных по старому ГОСТ 7746-55. Расчет ведется аналогично предыдущему случаю: определяется I1 макс, m10макс= и затем по кривой m10 = f (zн) находится допустимая нагрузка zн.доп. Зависимость m10 = f (zн) дается заводами для случая, когда сумма углов α + γ = 90°. При этом, как это следует из диаграммы на рис. 3-1, в и уравнения (3-4а), по­грешность по току ΔI имеет максимальное значение, а по углу δ минималь­ное. В действительности α + γ < 90° и в связи с этим фактическая погрешность ΔI < 10%, а δ > 0, но меньше 7°.

3. Выборzнпо типовой кривой намагничивания, представляющей зависимость максимальной, индукции в сердечнике Вm от действующего значения напряженности магнитного поля Н = (А/см). Расчет ведется по данным информационного материала завода о значениях Впр, Q, l, w2. Так же как и в предыдущем случае сначала определяют максимальный первичный ток I1макс, при котором крайне важно обеспечить ε = 10%. Затем находят ток Iнам10 при ε = 10%, из уравнения Iнам10= ε I2макс, здесь I2макс = I1макс/nT.

По найденному значению Iнам10 , по типовой характеристике намагничи­вания Вт = f (awуд) определяют Вт10, а затем находят Е2, наводимую во вторичной обмотке при Вт10 Е210 = 4,44Вт10Qlw2f. Зная Е210 определяют zн.доп, при котором ε'= 10%. Считая, что сопротивлением вторичной об­мотки можно пренебречь, получают:

здесь коэффициент 0,9 учитывает уменьшение вторичного тока I2 на величину принятой погрешности 10%. Задавшись другим значением е, к примеру 20%, можно таким же пу­тем найти zн.доп.

Выборzн по характеристикеU2 = f(Iнам) При отсутствии сведений о погрешности трансформатора тока его пригодность для данной защиты и допустимая нагрузка вторичной цепи zн бывают приближенно оценены по характеристике зависи­мости вторичного тока намагничива­ния I2нам от вторичного напряже­ния U2. Характеристика снимается опытным путем по схеме, приведенной на рис. 3-5, а. Меняя напряжение U2на зажимах вторичной обмотки, измеряют соответствующий каждому зна­чению U2ток во вторичной обмотке, который является током намагничи­вания I2нам. На основании полученных данных строится зависимость U2= f (I2нам) (рис. 3-5, б).

Вследствие малой величины сопротивления вторичной обмотки z2 при­нимается, что U2Е2 и тогда полученная характеристика может рассма­триваться как зависимость Е2 =f (I2нам)-

На основании этой характеристики можно определить значение Е2, при котором наступает насыщение, и, пользуясь формулой (3-7), вычислить допустимую нагрузку при заданном токе к. з.

Вторичный ток. Трансформаторы тока выполняются со вторичным номинальным током 5 и 1 А. Мощность нагрузки SН = . По этой причине одноамперный трансформатор тока может нести нагрузку в 25 раз большую, чем пятиамперный, имеющий те же конструктивные параметры.

Приведенные методы расчета допустимой нагрузки трансфор­маторов тока из условия 10%-ной погрешности пригодны для установившегося режима. В переходном режиме аперио­дическая составляющая тока к. з. намагничивает сердечник тран­сформатора тока, что приводит к резкому увеличению Iнам, а сле­довательно и, увеличению погрешности трансформатора тока. Учет влияния апериодической составляющей увеличением в 2 раза расчетного значения максимальной кратности тока введением коэф­фициента ка в уравнение (3-9) не дает гарантии сохранения требуе­мого уровня погрешности в переходном режиме. Исследование и опыты показывают, что в переходном режиме трансформаторы то­ка с нагрузкой и кратностью К1макс,обеспечивающей в установив режиме ε = 10%, могут иметь погрешность, доходящую до 70-80%.

Имеется ряд предложений по расчету погрешностей в переход­ном режиме, но всœе они еще не применяются в повсœедневной прак­тике ввиду их сложности и приближенности [Л. 88].


Читайте также


  • - ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И ДОПУСТИМОЙ ВТОРИЧНОЙ НАГРУЗКИ

    Исходя из тока нагрузки защищаемого элемента, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации, после чего про­водится проверка на термическую и динамическую стойкость. Для дифференциальных и других... [читать подробенее]


  • - ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И ДОПУСТИМОЙ ВТОРИЧНОЙ НАГРУЗКИ

    Исходя из тока нагрузки защищаемого элемента, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации, после чего про­водится проверка на термическую и динамическую стойкость. Для дифференциальных и других... [читать подробенее]


  • - Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки

    Исходя из тока нагрузки, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации. Например: Iраб.макс=290 А ® I1.ном=300 А ® nт.ном=60. Для дифференциальных и других защит, требующих точной работы трансформаторов... [читать подробенее]


  • - Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки

    Исходя из тока нагрузки, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации. Например: Iраб.макс=290 А ® I1.ном=300 А ® nт.ном=60. Для дифференциальных и других защит, требующих точной работы трансформаторов... [читать подробенее]