Прибор для проверки трансформаторов тока

Программа проверки ТТ на 10%-ю погрешность по паспортным данным ТТ

Представляю вашему вниманию программу проверки трансформаторов тока (ТТ) на 10%-ю погрешность по паспортным данным ТТ для применения с блоками БМРЗ-50 (наличие дешунтирования цепей токового электромагнита отключения) от компании «Механотроника».

Данная программа выполнена в программе Microsoft Excel в виде электронной таблицы.

В программе, проверка ТТ на 10%-ю погрешность выполняется по кривым предельной кратности (далее КПК).

Обращаю Ваше внимание, что данная программа проверяет ТТ на 10%-ю погрешность только для подключенных к терминалу защит по схеме «неполная звезда». Если же у Вас ТТ соединены по схеме «полная звезда» использовать ее – не рекомендуется!

Для того, чтобы проверить ТТ по условию ε ≤ 10 % (ε — полная погрешность) необходимо построить график полного сопротивления нагрузки и КПК в одной прямоугольной системе координат, имеющей логарифмический масштаб.

Для этого в программе нужно ввести требуемые значения в ячейки раздела «исходные данные».

После ввода исходных данных, программа автоматически выполнить расчет и если все в порядке, появится следующая надпись «Погрешность ТТ не будет превышать допустимое значение 10%» или «Погрешность ТТ будет превышать допустимое значение 10%».

Результаты расчетов имеют вот такой вид:

Что бы понять как правильно использовать данную программу, рассмотрим на примере расчет проверки ТТ на 10%-ю погрешность.

Требуется выполнить проверку трансформаторов тока (ТТ) на 10%-ю погрешность по паспортным данным ТТ.

Исходные данные для проверки ТТ типа ТПЛ-10 с классом точности 10Р по условию ε ≤ 10 % приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

ХарактеристикаЗначение
«неполная звезда»

1. Определяем номинальное значение сопротивления нагрузки ТТ:

2. Рассчитаем полное сопротивление нагрузки

2.1 При расчете полного сопротивления следует учитывать схему соединения ТТ и вторичной нагрузки ТТ.

2.2 Как я уже говорил ранее в статье, ТТ подключаются к блоку по схеме «неполная звезда». Расчет полного сопротивления нагрузки ТТ, подключенных по схеме «неполная звезда», ведется по формулам, представленным в таблице 2 [Л1, с.97 и Л2, с.51]. Из полученных значений выбирается наибольшее значение (zн.факт.расч).

Таблица 2 — Формулы для определения нагрузки трансформаторов тока для ТТ подключаемых к блоку по схеме «неполная звезда»

3. Определяем первичный расчетный ток, исходя из тока срабатывания ТО и МТЗ. Для токовой отсечки и максимальной токовой защиты с независимой характеристикой расчетный ток вычислить по формуле:

  • 1,1 – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность ТТ при срабатывании защиты;
  • Iс.з. = 2000 А – ток срабатывания защиты;

4. Определяем значение предельной кратности:

где: I1ном. = 200 А – номинальный первичный ток ТТ;

5. Определяем сопротивление аналогового входа тока zвх. по графику зависимости сопротивления аналоговых входов от кратности тока при номинальном вторичном токе ТТ 5 А (см.рисунок 5), zвх. = 0,04 Ом.

Для точной работы защиты (ε ≤ 10 %) необходимо одновременное выполнение следующих условий:

  • сопротивление нагрузки (zн) при предельной кратности не превосходит допустимое сопротивление нагрузки (zн.доп) при предельной кратности;
  • график полного сопротивления нагрузки должен не пересекать КПК при кратности меньше предельной.

5. Построим график полного сопротивления нагрузки в диапазоне от кратности К = 0,3 до значения предельной кратности К = 11 по формуле Н3 [Л1, с.98]:

  • Кн = 10 – номинальное значение кратности тока (принимается из паспорта ТТ);
  • z2 = 0,22 Ом – полное сопротивление вторичной обмотки ТТ постоянному току (принимается из паспорта на ТТ, данное значение я взял из паспорта на ТПЛ-10 изготовленного в 1983 году);

  • zн = 0,6 Ом – номинальное сопротивление нагрузки;
  • К – кратность тока.

К сожалению большинство производителей ТТ уже не указывает значение z2. Исходя из этого, выполнить условие проверки, когда график полного сопротивления нагрузки не должен пересекать КПК при кратности меньше предельной – НЕ ВОЗМОЖНО!

Но как показывает практика, данное условие практически всегда выполняется и достаточно выполнить условие по сопротивлению нагрузки.

Результаты расчетов заносим в таблицу 3

Таблица 3 – Допустимое сопротивление нагрузки

K0,30,61361011
Zн.доп.,Ом27,1113,447,982,511,150,60,53

6. Выполним расчет для построения графика полного сопротивления нагрузки ТТ.

6.1 Определяем сопротивление провода от ТТ до блока релейной защиты:

6.2 Определяем наибольшее полное сопротивление. Для данного примера наибольшее полное сопротивление будет при двухфазном коротком замыкании.

Чтобы построить график полного сопротивления нагрузки ТТ определяем несколько значений zвх (см. рисунок 5) исходя из кратности тока К в диапазоне от 0,34 — 11. Результаты расчетов заносим в таблицу 4.

На рисунке приведен график полного сопротивления нагрузки и КПК ТТ

Поскольку сопротивление нагрузки не превосходит допустимое сопротивление нагрузки (zн.доп > zн) и график полного сопротивления нагрузки не пересекает КПК при кратности меньше предельной, то можно считать, что погрешность ТТ не будет превышать допустимое значение 10 %.

Трансформатор тока выбран – правильно!

1. ДИВГ.648228.041 РЭ – Руководство по эксплуатации. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ.
2. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А.Шабад. 2003 г.

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Доброго времени суток! Представляю Вашему вниманию последнею версию программы по расчету уставок.

В данной статье я хотел бы Вас познакомить с программой SICHR версии 16 от компании «OEZ» (Чехия).

Представляю Вашему вниманию еще одну программу расчета уставок дифференциальной токовой защиты.

Доброго времени суток! Сегодня я хотел бы вас познакомить с БЕСПЛАТНЫМ программным комплексом SIMARIS от.

Данная программа позволяет выполнить расчет потерь напряжения при запуске электродвигателя в сети 0,4 кВ.

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.

Характеристика намагничивания трансформатора тока, снятие вольт-амперной характеристики ВАХ

Одной из важнейших характеристик трансформатора тока является его характеристики намагничивания. Это зависимость напряжения на выводах вторичной обмотки от тока, протекающего по ней. Поэтому характеристику еще называют вольт-амперной (ВАХ).

При этом выводы первичной обмотки остаются разомкнутыми, а напряжение на вторичную обмотку подается от независимого источника с регулируемым выходом.

Характеристики эти снимают как при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации.

Цель проверки: выявить возможные витковые замыкания во вторичной обмотке проверяемого трансформатора. Обычное измерение сопротивления этот дефект выявить не может, так как замыкание нескольких витков между собой изменяют общее сопротивление настолько незначительно, что это соизмеримо с погрешностью проведенных измерений.

Проверка производится для всех трансформаторов тока без исключения: и на напряжение до 1000 В, и высоковольтных. При наличии у трансформатора нескольких обмоток, использующихся для разных целей (релейной защиты, измерения, учета электроэнергии) ВАХ снимается для каждой из них.

Оборудование и схема для проверки вольт-амперной характеристики трансформаторов тока

В качестве регулируемого источника напряжения для снятия ВАХ используется лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), или устройства, содержащие его в своем составе. Напряжение должно быть абсолютно синусоидальным, поэтому тиристорные источники питания для испытаний непригодны.

Для фиксации величин токов и напряжений потребуются лабораторный амперметр и вольтметр.

При использовании встроенных в источник питания приборов важно учесть, что амперметр должен измерять среднеквадратичное значение, а вольтметр – средневыпрямленное.


Важен и порядок включения приборов в измерительную цепь. Амперметр должен измерять только ток непосредственно в проверяемой обмотке. Вольтметр подключается до него, ток через обмотку прибора не должен учитываться, чтобы не вносить в измерения дополнительную погрешность.

Самым точным вариантом измерений является подключение измерительного комплекса непосредственно к выводам трансформатора тока.

Но, если это невозможно, допускается вариант с использованием специальных токовых клемм на панелях ячейки с проверяемым трансформатором тока.

Измерение с клеммников, находящихся на значительном удалении и соединенных с объектом измерения контрольными кабелями, недопустимо. В этом случае к сопротивлению обмотки добавляется сопротивление жил кабельной линии, соизмеримое с ней по величине.

Проверить трансформатор тока на напряжение до 1000 В с помощью одного только ЛАТРа не представляется возможным.

Слишком при малых напряжениях у них начинается горизонтальный участок характеристики, поэтому насыщение наступит уже при незначительном повороте рукоятки ЛАТРа.

Поэтому между источником регулируемого напряжения и проверяемой обмоткой можно подключить разделительный трансформатор 220/36 В или любой другой. При этом предел регулирования расширяется.

В целях безопасности в цепи подключения ЛАТРа к сети питающего напряжения должен быть защитный аппарат – автоматический выключатель. А также предусмотрена возможность создания видимого разрыва при переключениях между трансформаторами или их обмотками. Достаточно вилки, которая втыкается в розетку удлинителя, положение которой видно с границ рабочего места.

Интересное видео о снятии ВАХ с ТТ с помощью ретома-21 смотрите ниже:

Порядок снятия вольт-амперной характеристики (ВАХ)

Перед подачей напряжения на испытательную установку рукоятка управления ЛАТРом должна находиться в крайнем положении, соответствующем нулевой величине напряжения на выходе. Затем, после включения питания, нужно размагнитить железо трансформатора.

Для этого рукояткой управления ЛАТРом ток через обмотку несколько раз плавно увеличивают до номинальной величины и снова опускают до нуля.

После этого начинается процесс снятия ВАХ.

Оптимальным является работа в бригаде из двух человек. Один поднимает напряжение и фиксирует ток амперметра в нормируемых точках. Второй при этом снимает показания с вольтметра и записывает в заранее заготовленную таблицу.

Ток во вторичной обмотке нужно поднимать очень плавно.

Когда начинается участок насыщения, малому приращению напряжения от источника будет соответствовать резкое увеличение тока. На этом этапе нормируемые точки для измерения легко проскочить. Возвращать ручку ЛАТРа назад с целью снять показания вольтметра поточнее нельзя. Нужно плавно сбросить напряжение до нуля и начать процесс сначала.

Разрешается снимать не всю характеристику полностью, а ограничится для проверки лишь тремя ее точками. Поднимать напряжение на обмотке выше 1800 В не допускается.

По достижении конечной точки для измерений напряжение ЛАТРа плавно уменьшают до нуля, после чего проверочную установку отключают от сети.

Ещё одно интересносе видео о Ретоме 21 и снятии ВАХ с ТТ от профессионального энергетика:

Анализ полученной характеристики ВАХ

Полученные данные сравниваются с характеристикой, снятой для данного трансформатора тока в заводских условиях.

Допускается сравнение с ранее снятой характеристикой данной обмотки этого же трансформатора.

При отсутствии каких-либо данных для сравнения анализ производится с использованием типовой характеристики для устройства того же типа, имеющего тот же коэффициент трансформации, класс точности и кратность насыщения.

Все перечисленные характеристики оказывают влияние на полученную характеристику.

Более того, у одинаковых трансформаторов тока не бывает абсолютно идентичных ВАХ.

Влияние на это оказывает не только сопротивление вторичной обмотки, но и качество материала, из которого выполнен сердечник трансформатора.

Отличаться полученная характеристика от вышеперечисленных не должна более, чем на 10%.

Если полученный график расположен ниже образцового на большую величину, в подопытном образце присутствует витковое замыкание. Его нужно заменить исправным, или отказаться от установки, вернув на предприятие-изготовитель.

Но перед этим еще раз проверьте правильность проведенных измерений: витковые замыкания в трансформаторах тока не такое уж и частое явление.

Проверка классов точности измерительных трансформаторов тока и напряжения

В зависимости от назначения измерительного трансформатора тока или измерительного трансформатора напряжения регламентируют класс точности их работы. Перед подключением этих устройств в силовую цепь необходимо убедится в том, что их класс точности соответствует требуемому.

Проверка класса точности трансформатора тока

При питании обмоток счетчиков для расчета с энергосистемой погрешность не должна превышать 0,5%, измерительных приборов – 1%, релейной защиты – 3%. Для подключения приборов дифференциальной защиты и защиты от замыканий на землю применяют трансформаторы тока класса 10Р.

Ниже приведена таблица допустимых величин нагрузки вторичной цепи для некоторых трансформаторов тока в зависимости от требуемого класса точности:

Вторичной нагрузкой трансформатора тока Zн.т.т называется полное сопротивление вторичной цепи Z2 в омах. Оно равно сумме сопротивлений всех последовательно включенных катушек приборов и реле, переходных контактов и соединительных проводов:

Где ∑Zприб. – сумма полных сопротивлений приборов, Ом; Zпров – сопротивление соединительных проводов, Ом; nk – число контактов; 0,01 – среднее сопротивление одного контакта, Ом;

В приведенной выше формуле допущено алгебраическое сложение полных сопротивлений, что для данного случая не дает серьезной погрешности.

Для практических расчетов суммарное сопротивление контактов можно принимать равным 0,1 Ом.

Принимая по каталогам допустимое Zн.т.т и сопротивление включенных приборов, можно определить требуемое сечение соединительных проводов:

Как правило, Zпров.≈ Rпров., следовательно:

Где: lрасч. – расчетная длина в метрах в соответствии со схемами включения приборов (схемы ниже); l – действительное расстояние соединительных проводов в один конец от клемм трансформатора тока до места установки приборов.

Ниже в таблице приведены средние данные сопротивлений измерительных приборов и реле, которые могут быть использованы для определения нагрузки вторичной цепи трансформатора тока:

По условиям механической прочности сечения проводов токоведущих цепей должны быть не менее 2,5 мм 2 .

Пример

Определить сечение медных соединительных проводов вторичной цепи трансформатора тока, установленных на вводе 10 кВ в РУ подстанции по схеме показанной ниже. Трансформаторы тока должны иметь класс точности 0,5. Расстояние между трансформаторами тока, установленными в РУ 10 кВ, и щитом, в котором установлены приборы 20 метров. Сопротивление переходных контактов принимаем равными 0,1 Ом.

Решение

Сопротивление приборов, подключенных к наиболее загруженной фазе (в данном случае фаза А или С):

По каталогу для трансформатора тока ТПЛ10 при классе точности 0,5 Zн.т.т = 0,4 Ом.

Получаем значения сопротивления проводов:

Сечение проводов определяем без учета незначительной нагрузки фазы В. Тогда lрасч. = 1,5l:

Принимается ближайшее стандартное значение 4 мм 2 .

Проверка класса точности трансформатора напряжения

Катушки напряжений измерительных приборов и реле подключаются к вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения.

Градуировка этих приборов производится применительно коэффициента трансформации, исходя из того, что номинальное вторичное напряжение во всех случаях равно 100 В.

Трансформатор напряжения имеет погрешность, которая зависит от величины тока холостого хода, а также сопротивлений обмоток вторичной нагрузки. Вторичная нагрузка, как и для трансформаторов тока, указывается в заводских каталогах, но не в омах, а в вольт-амперах (ВА). Например, для однофазного трансформатора напряжения НОМ-6 эта нагрузка не должна быть больше 50 ВА при классе точности 0,5; при классе точности 1 не более 80 ВА; при классе точности 3 не более 200 ВА.

Величина подключенной нагрузки зависит от схемы включения приборов и может быть определена для наиболее часто применяемых схем по формулам, указанным в таблице ниже:

Полная нагрузка определяется как геометрическая сумма активных и реактивных мощностей, потребляемая катушками подключенных приборов:

В таблице ниже приведены примерные мощности и коэффициенты мощности катушек напряжения различных приборов:

Мощность потерь в проводах вторичных цепей трансформаторов напряжения настолько незначительно, что ими пренебрегают.

Пример

Выбрать трансформатор напряжения, к которому подключены измерительные приборы (по схеме приведенной ниже), если он должен работать при классе точности 0,5 и напряжении сети 6 кВ.

Составим таблицы распределения нагрузок между фазами:

Выбираем трехфазный трансформатор НТМК-6-48, который допускает нагрузку 80 ВА при классе точности 0,5.

Читайте также:  Прибор для измерения частоты вращения вала двигателя
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector