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 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 I _1макс 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 релейной защиты. Проверка сводится к определе­нию действительной нагрузки z _н  и сопоставлению ее с z_н.доп. Для  этой цели определяют максимальную кратность К_1макс и, пользуясь указанными выше данными заводов-изготовителей, находят допу­стимое сопротивление вторичной нагрузки z_н.доп при котором погрешность трансформаторов тока не превышает 10%. Действи­тельная нагрузка z _н должна удовлетворять условию: z _н ≤ z_н.доп. При выполнении этого условия погрешность трансформаторов тока в установившемся режиме не будет превышать заданной, т. е. 10%.

 

Выбор z _н по кривым предельной кратности К₁₀ = f (z _н).

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 I _1макс, при котором погрешность ε не должна превышать 10%.

б)    Вычисляют максимальную кратность первичного тока по формуле

где k_а — коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей тока к. з. на работу трансформаторов тока в пере­ходном режиме, k_а принимается равным 1,2—2; для защит, не подверженных влиянию переходных процессов (имеющих выдерж­ку времени или включаемых через БНТ), k_а = 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 (z _н) (рис. 3-3, а) определяется z_н.доп для вычисленного значения К_10макс.

г) Определяется действительное сопротивление нагрузки z _н с учетом сопротивления проводов и реле и проверяется, что z _н ≤ z_н.доп. Если z _н > z_н.доп, то увеличивается коэффициент транс­формации n_т выбираемого трансформатора тока, или выбирается трансформатор тока, у которого при К_10макс допускается большее значение z_н.доп, или принимаются меры к уменьшению z _н.

2. Выбор 2_Н по кривым 10%-ной погрешности для трансформаторов тока класса Д, изготовленных по старому ГОСТ 7746-55. Расчет ведется аналогично предыдущему случаю: определяется I_{1 макс}, m_10макс=   и затем по кривой m₁₀ = f (z _н ) находится допустимая нагрузка z_н.доп. Зависимость m₁₀ = f (z _н ) 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 поэтому фактическая погрешность ΔI < 10%, а δ > 0, но меньше 7°.

3.           Выбор z _н по типовой кривой намагничивания, представляющей зависимость максимальной, индукции в сердечнике В_m  от действующего значения напряженности магнитного поля Н = (А/см). Расчет ведется по данным информационного материала завода о значениях В_пр, Q, l, w₂. Так же как и в предыдущем случае сначала определяют максимальный первичный ток _{I 1макс} , при  котором необходимо обеспечить ε = 10%. Затем находят ток I_нам10 при ε = 10%, из уравнения I_нам10= ε I _2макс , здесь I _2макс = I _1макс / n_T .

По найденному значению I_нам10 , по типовой характеристике намагничи­вания В_т = f (aw_уд) определяют В_т10, а затем находят Е₂, наводимую во вторичной обмотке при В_т10 Е₂₁₀ = 4,44В_т10 Qlw₂ f. Зная Е₂₁₀ определяют z_н.доп, при котором ε'= 10%. Считая, что сопротивлением вторичной об­мотки можно пренебречь, получают:

здесь коэффициент 0,9 учитывает уменьшение вторичного тока I ₂  на величину принятой погрешности 10%. Задавшись другим значением е, например 20%, можно таким же пу­тем найти z_н.доп.

Выбор z _н по характеристике U₂ = f(I_нам) При отсутствии сведений о погрешности трансформатора тока его пригодность для данной защиты и допустимая нагрузка вторичной цепи z _н могут быть приближенно оценены по характеристике зависи­мости вторичного тока намагничива­ния I_2нам 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 I_2нам. На основании полученных данных строится зависимость U₂= f (I_2нам) (рис. 3-5, б).

Вследствие малой величины сопротивления вторичной обмотки z₂ при­нимается, что U₂≈ Е₂ и тогда полученная характеристика может рассма­триваться как зависимость Е₂ = f (I_2нам)-

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 S_Н = . Поэтому 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 I_нам, а сле­довательно и, увеличению погрешности трансформатора тока. Учет влияния апериодической составляющей увеличением в 2 раза расчетного значения максимальной кратности тока введением коэф­фициента к_а 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 К_1макс,обеспечивающей в установив режиме ε = 10%, могут иметь погрешность,  доходящую до 70-80%.            

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

---

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 372; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!