СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
- 1.1. Нормативные документы, регламентирующие эксплуатацию систем электроснабжения
- 1.2. Современное коммутационное и распределительное оборудование
- 1.3. Современные системы защиты и автоматики
- 1.4. Современные трансформаторы
- 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 2.1. Общая характеристика подстанции
- 2.2. Анализ электрооборудования и режимов работы подстанции до модернизации
- 2.3. Анализ существующих проблем. Постановка задачи проектирования
- 3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
- 3.1. Электрические нагрузки, построение графиков.
-
3.1.1 Суточные графики электрических нагрузок 2005 года
-
3.1.2 Суточные графики нагрузок 2015 года
- 3.2. Построение годового графика электрической нагрузки
- 3.3. Выбор силовых трансформаторов
- 3.4. Составление схемы электрических соединений подстанции
- 3.5. Выбор токоведущих частей на подстанции
- 3.6. Выбор токопровода от трансформатора до ЗРУ и ЗРУ
- 3.7. Выбор кабельных линий на РП
- 3.8. Выбор электрических аппаратов
- 3.9. Выбор трансформаторов тока
- 3.10. Выбор трансформаторов напряжения
- 3.11. Выбор мощности и схема питания ТСН
- 3.12. Выбор оперативного тока
- 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
- 4.1 Расчет токов короткого замыкания
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- БИБЛИОРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Введение
Ведущую роль в развитии общественного производства и повышения его эффективности, увеличении производительности труда и ускорении научно-технического прогресса играет электрификация всей страны.
Важным элементом повышения благосостояния народа является рост электрификации быта. В настоящее время, после экономического спада последнего десятилетия, наблюдается повышение уровня электропотребления, электрификации быта населения, увеличение числа бытовых приборов, развитие сферы услуг. В связи с этим систему электроснабжения необходимо строить с учетом повышения потребления электроэнергии.
Перерыв в электроснабжении потребителей приводит к простоям предприятий, недостаточному выпуску продукции, в некоторых случаях повреждению оборудования, что приносит государству большой ущерб, а перерыв в электроснабжении жилых кварталов – к прекращению подачи воды, остановки лифтов, нарушению работы тепловых сетей, радио, телевизионных станций, узлов связи.
Потребление электроэнергии жилыми и общественными зданиями, коммунальными предприятиями имеет ряд особенностей, обусловленных составом электроприемников и режимом их работы. Это, прежде всего, неравномерность потребления электрической энергии по часам суток и сезонам года. В жилых домах 60% электроэнергии расходуется в период между 18 и 22 часами. Летом электроэнергии потребляется на 30-35% меньше, чем зимой.
Максимумы электрической нагрузки коммунальных предприятий и общественных зданий имеют суточную и сезонную неравномерность. Это приводит к тому, что суточный график нагрузки электрических сетей имеет ярко выраженный неравномерный характер с существенным ростом нагрузки вечером и утром и резким спадом в ночные часы.
Такой резко переменный характер нагрузки предъявляет особые требования к системе производства и распределения электрической энергии. Энергосистемы должны обеспечивать выработку электроэнергии с учетом роста и спада коммунально-бытовой нагрузки.
Возросшая стоимость по прокладке, наладке, и обслуживанию электрических сетей, при улучшении их качества, требуют принятия наиболее оптимальных решений по уменьшению капиталовложений, сокращению энергетических потерь, улучшению структуры производства и энергосбережению.
Краткая информация об основных результатах деятельности Открытого Акционерного Общества «Химический завод «Планта»
Ордена Красного Знамени Открытое акционерное общество «Химический завод «Планта» является структурным звеном оборонного комплекса России. Сегодня в составе оборонно-промышленного комплекса России входит в Государственную корпорацию «Ростехнологии».
Бывший завод № 56 Народного комиссариата Боеприпасов СССР начал строиться в 1936 году и выпустил первую продукцию 10 сентября 1939 года. Эта дата является датой основания завода.
Завод является многопрофильным по снаряжению и сборке боеприпасов различных типов. Постоянное совершенствование технологии, внедрение передовых методов производства позволили ОАО «ХЗ» Планта» завоевать прочные позиции и стать основным поставщиком средств ближнего боя МО РФ, МВД, ФПС, а также зарубежных партнеров. С 2011 года ОАО «Химический завод «Планта» выполняет государственный заказ по утилизации боеприпасов промышленным способом.
В условиях конверсии было принято решение о развитии мощностей для выпуска гражданской продукции и товаров народного потребления. Сегодня основным направлением является производство корпусной мебели, изготавливаемой по современным зарубежным технологиям, в том числе из натурального дерева и стекла. Инвестиции в развитие товаров народного потребления позволяют ежегодно наращивать объем производства и реализации гражданской продукции. Внедрено оборудование по выпуску новых видов товаров народного потребления, таких, как изделия из стекла, обработка стекла, изделия из натурального дерева, нанесение полноцветной печати. Новое технологическое оборудование позволяет в разы увеличить ассортимент выпускаемой продукции и войти в новые рынки.
Ежегодно растет рынок строительных материалов, что обусловливает рост объема производства арочных комплектов.
Численность персонала на предприятии составляет 1450 человек, включая персонал, занятый на производстве спецпродукции, механическом производстве, производстве товаров народного потребления, вспомогательные цехи, а также работники, занятые в социальной сфере завода.
1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.
1.1. Нормативно – технические документы регламентирующие проектные работы и эксплуатацию систем электроснабжения.
Проектные работы и эксплуатацию систем электроснабжения регламентируют следующие нормативно-технические документы:
1. Федеральный закон от 26.01.1996 №14-ФЗ Гражданский кодекс РФ, часть вторая, выдержка из ст.30 «Купля-продажа», параграф 6 «Энергоснабжение»
Определены общие принципы заключения и продления договора энергоснабжения, обязательства по определению количества потребленной электроэнергии, соответствия ее качества регламентированному и т.д.
2. Федеральный закон от 26.03.2003 №35-ФЗ «Об электроэнергетике».
Базовый нормативный документ, определяющий общие вопросы функционирования электроэнергетики.
3. Федеральный закон от 23.11.2009 №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
В этом нормативном документе электроэнергетики определены вопросы:
Необходимость обеспечения энергетической эффективности зданий, строений, сооружений, а также в жилищном фонде (многоквартирных домах) и в садоводческих товариществах;
Определено что такое энергетическое обследования и порядок его проведения;
Определено что такое энергосервисный договор и порядок его заключения.
4. Федеральный закон от 29.12.2004 №188-ФЗ Жилищный кодекс РФ
Определены общие принципы поставки коммунальных ресурсов в жилые помещения.
5. Федеральный закон от 30.12.2001 №195-ФЗ Кодекс РФ об административных правонарушениях, выдержки из главы 9 «Административные правонарушения в промышленности, строительстве и энергетике»
Определена ответственность на повреждение электросетей, ответственность за нарушение правил охраны электросетей свыше 1000 В, ответственность за ввод в эксплуатация энергопотребляющих устройств без разрешения, ответственность за нарушение стандартов раскрытия информации субъектами оптового рынка электрической энергии и мощности, розничных рынков электрической энергии, ответственность за нарушение законодательства об энергосбережении и повышении энергетической эффективности (261 — ФЗ).
6. Федеральный закон от 26.07.2006 №135-ФЗ «О защите конкуренции»
Постановления Правительства РФ
1. Постановление Правительства РФ от 04.05.2012 №442 «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии»
Данное постановление электроэнергетики — один из основных нормативных документов, регламентирующих порядок взаимодействия потребителей электроэнергии и поставщиков электроэнергии. В частности, в этом документе определены следующие вопросы:
правила деятельности гарантирующих поставщиков;
правила заключения договоров энергоснабжения;
порядок расчетов за электроэнергию (в т.ч. по нерегулируемым ценам);
требования к учету электроэнергии (в т.ч. к приборам учета), порядок проведения съема показаний приборов учета, ввод их в эксплуатацию, обязательства потребителей с максимальной мощностью свыше 670 кВт установить почасовые приборы учета, ответственность потребителя за непредоставление показаний приборов учета или не принятию мер по замене прибора учета в случае его неисправности;
в приложении 3 указаны расчетные способы определения величины потребленной электроэнергии в случае безучетного или бездоговорного потребления электроэнергии, а также в случае несвоевременного предоставления потребителем показаний приборов учета;
определен порядок проведения ограничения поставок электроэнергии (отключения электроэнергии в т.ч. и за неуплату) в отношении потребителей электроэнергии.
2. Постановление Правительства РФ от 27.12.2004 №861
«Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг»
«Правила недискриминационного доступа к услугам по оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике и оказания этих услуг»
«Правила недискриминационного доступа к услугам администратора торговой системы оптового рынка и оказания этих услуг»
«Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц к электрическим сетям»
Этот документ электроэнергетики необходимо знать тем, кто только планирует присоединиться к электросетям и потреблять электроэнергию (определяет правила технологического присоединения к электросетям). Также этот документ определяет порядок взаимодействия сетевой организации и потребителя в процессе исполнения договора оказания услуг по передаче электроэнергии (для случаев, когда потребитель заключает не договор энергоснабжения, в котором гарантирующий поставщик сам в интересах потребителя урегулирует услуги по передаче электроэнергии, а договор купли-продажи). Также определен порядок взаимодействия с системным оператором (для крупных потребителей) и с ОАО «АТС» (для крупных потребителей, которые самостоятельно работают на оптовом рынке электроэнергии).
3. Постановление Правительства РФ от 21.01.2004 №24 «Стандарты раскрытия информации субъектами оптового и розничных рынков электрической энергии»
В этом постановлении электроэнергетики определен список информации, которую субъекты естественных монополий обязаны раскрывать путем публикации на своем официальном сайте или других источниках. В частности, для гарантирующих поставщиков прописаны требования к публикации цен на электроэнергию и ее составляющих, основных условий договоров энергоснабжения и т.д. Для сетевых компаний прописано требованию к публикации информации о свободных источниках питания для осуществления технологического присоединения и т.д.
4. Постановление Правительства РФ от 06.06.2006 №355 «Положение об особенностях функционирования хозяйствующих субъектов, осуществляющих деятельность в области электроэнергетики преимущественно для удовлетворения собственных производственных нужд»
Нормативный акт предназначен для крупных потребителей, имеющих на балансе объекты производства электроэнергии и использующие выработанную электроэнергию для собственных нужд.
5. Постановление Правительства РФ от 27.12.2010 №1172 «Правила оптового рынка электрической энергии и мощности»
Регламентирует отношения между субъектами оптового рынка на оптовом рынке электроэнергии и мощности. В основном субъектами оптового рынка электроэнергии являются производители электроэнергии, гарантирующие поставщики, энергосбытовые компании, а также очень крупные потребители электроэнергии, которые получили статус субъекта оптового рынка электроэнергии и мощности.
6. Постановление Правительства РФ от 29.12.2011 №1179 «Об определении и применении гарантирующими поставщиками нерегулируемых цен на электрическую энергию (мощность)»
В этом постоновлении электроэнергетики прописан порядок расчета нерегулируемых цен на электроэнергию, которые гарантирующие поставщики поставляют потребителям юридическим лицам и предпринимателям.
7. Постановление Правительства РФ от 29.12.2011 №1178 «О ценообразовании в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике»
В этом нормативном документе определен порядок расчета и установления тарифов регулирующими органами (Федеральной службой по тарифам, Региональными энергетическими комиссиями и Региональными Службами по тарифам) для субъектов естественных монополий
8. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 №354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» (вступило в силу с 1 сентября 2012)
Практически все взаимоотношения граждан-потребителей электроэнергии и поставщиков определяются в этом Постановлении, а именно: порядок расчетов и оплаты электроэнергии, предоставления показаний приборов учета электроэнергии, замены приборов учета, соответствие качества поставляемой электроэнергии ГОСТам, допустимое время отключения электроэнергиии многое другое.
9. Постановление Правительства РФ от 23.05.2006 №306 «Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг»
Данные правила электроэнергетики предназначены для местных органов исполнительной власти в области государственного регулирования тарифов. В них регламентирован порядок установления нормативов потребления коммунальных услуг.
10. Постановление Правительства РФ от 13.08.2006 №491 «Правила содержания общего имущества в многоквартирном доме» и «Правила изменения размера платы за содержание и ремонт жилого помещения в случае оказания услуг и выполнения работ по управлению, содержанию и ремонту общего имущества в многоквартирном доме ненадлежащего качества и (или) с перерывами, превышающими установленную продолжительность»
11. Постановление Правительства РФ от 07.12.1998 №1444 «Об основах ценообразования в отношении электрической энергии, потребляемой населением»: В этом нормативном акте определено, что при установлении тарифов на электроэнергию для жителей жилых домов в которых установлены электроплиты, а также для жителей сельской местности применяется понижающий коэффициент 0,7.
12. Постановление Правительства РФ от 05.11.2003 №674 «Правила рассмотрения разногласий, возникающих между органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов, организациями, осуществляющими регулируемые виды деятельности, и потребителями»
13. Постановление Правительства РФ от 28.01.2006 №47 «Положение о признании помещения жилым помещением, жилого помещения непригодным для проживания и многоквартирного дома аварийным и подлежащим сносу или реконструкции»
В этом нормативном акте определены требования, предъявляемые к жилым помещениям, также регламентирован основания и порядок признания жилого помещения непригодным для проживания.
Приказы Министерства Энергетики РФ (ранее — Минпромэнерго РФ)
1. Приказ Минпромэнерго РФ от 22.02.2007 №49 «Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии (договорах энергоснабжения)»
Документ предназначен для очень крупных потребителей (плавка металла, химическое производство), характер электропотребления которых может оказывать на потребление реактивной мощности в энергосистеме.
2. Приказ Минпромэнерго от 18.03.2008г. №124 «Правила разработки и применения графиков аварийного ограничения режима потребления электрической энергии и использования противоаварийной автоматики»
Данные правила электроэнергетики предназначены для сетевых организаций. Для потребителей может представлять интерес только раздел о порядке формирования актов аварийной и технологической брони.
3. Приказ Минэнерго РФ от 30.12.2008 №326 «Инструкция по организация в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям»
Документ определяет порядок расчета, защиты и утверждения планового процента потерь для сетевых организаций.
Приказы Федеральной службы по тарифам России
1. Приказ ФСТ России от 06.08.2004 №20-э/2 «Методические указания по расчету регулируемых тарифов и цен на электрическую (тепловую) энергию на розничном (потребительском) рынке»
Этот документ электроэнергетики предназначен для регулирующих органов. Определяет порядок расчета регулируемых тарифов.
2. Приказ ФСТ России от 12.04.2012 №53-э/1 «Порядок формирования сводного прогнозного баланса производства и поставок электрической энергии (мощности) в рамках единой энергетической системы России по субъектам Российской Федерации».
В этом документе ФСТ РФ утверждаются плановые величины отпуска электроэнергии на предстоящий год. После этого эти плановые значения используются для установления тарифов субъектов естественных монополий.
Иные нормативные документы
1. ГОСТ 13109 — 97 Межгосударственный стандарт «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»
В этом нормативном документе электроэнергетики указаны основные предельно допустимые значения параметров качества электроэнергии от нормативных.
2. Плановые часы пиковой нагрузки по месяцам 2012г.(утверждены Системным Оператором на 2012г.)
Плановые часы пиковой нагрузки по месяцам 2013г.(утверждены Системным Оператором на 2013г.)
В часы суток, указанные в этом документе, определяется фактическая мощность потребителей, выбравших для расчета за электроэнергию 4 или 6 ценовую категории.
3. Правила устройства электроустановок (ПЭУ) — 6 издание
Правила устройства электроустановок (ПЭУ) — 7 издание
4.Положение о порядке выдачи подтверждения о нераспространении требования о реализации производимой электроэнергии только на оптовом рынке электроэнергии и мощности
В этом Положении прописан порядок выдачи разрешений объектам по производству электроэнергии о торговле электроэнергией на розничном рынке электроэнергии. Может быть полезно крупным потребителям, имеющим на своем балансе объекты производства электроэнергии (потребители с блок-станциями)
5. «Инструкция по организации в Министерстве Энергетики РФ работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утвержденная приказом Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации от 4 октября 2005 г. N 267.
В этой Инструкции предусмотрен порядок расчета потерь при утверждении норматива потерь в Минэнерго. Также в соответствии с этим порядком должны рассчитываться потери электроэнергии, которые предъявляются к оплате потребителям поставщиками электроэнергии, если прибор учета электроэнергии установлен не на границе балансовой принадлежности электросетей и потребителя. Именно эта величина потерь зачастую бывает «камнем преткновения» в расчетах потребителей и поставщиков электроэнергии.
1.2. Современное коммутационное и распределительное оборудование.
—Вакуумные выключатели
—Распределительные устройства
—ТТ и ТН
1) Вакуумные выключатели — новая ступень развития коммутационных аппаратов высоковольтных распределительных сетей. В статье рассказывается о потребительских характеристиках вакуумных выключателей в высоковольтных распределительных сетях.
Вакуумный выключатель в энергетике – это высоковольтный коммутационный аппарат для выполнения операций включения и отключения электрического тока в рабочем и аварийном режиме – режиме короткого замыкания. При этом средой гашения дуги является вакуум.
Сегодня доля вакуумных выключателей в высоковольтных электрических сетях до 35 кВ в Китае составляет 100%, в Европе — более 65%, в нашей стране приближается к цифре в 60% от всех изготавливаемых коммутационных устройств на средние напряжения.
Безусловными достоинствами вакуумных выключателей являются:
— Высокая эксплуатационная надежность. Плотность отказов вакуумных выключателей ниже на порядок по сравнению с традиционными выключателями (масляными, электромагнитными);
— Высокая коммутационная износостойкость и сокращение расходов по обслуживанию. Без ревизий и ремонтов число отключений рабочих токов вакуумным выключателем достигает 20 тысяч, а отключений токов КЗ составляет 20 — 200 в зависимости от значений токов и типа выключателя. На масляных же выключателях ревизия проводится после 500 — 100 отключений в рабочем режиме и 3 — 10 отключений токами КЗ. Для воздушных выключателей это соответственно 1000-2500 и 6-15 отключений.
— Быстродействие и увеличенный механический ресурс. Главная причина этого — ход контактов дугогасительной вакуумной камеры составляет не более 6 — 10 мм, против 100 — 200 мм в масляных и электромагнитных конструкциях, поскольку прочность вакуума на электрический пробой значительно превосходит электрические прочности масляной и воздушной дугогасительных сред;
— Автономность работы. Вакуумная дугогасительная камера не нуждается в пополнении дугогасящей среды, что снижает, в том числе, расходы на эксплуатацию вакуумного выключателя.
— Безопасность и удобство эксплуатации. При одинаковых номинальных параметрах коммутируемых токов и напряжений, масса вакуумного выключателя значительно ниже чем у других типов выключателей. А малая энергия привода, небольшие динамические нагрузки и отсутствие утечки газов, масла обеспечивает бесшумность работы, экологическую безопасность и высокую пожарную и взрывобезопасность, возможность работы в средах с высокой агрессивностью.
Считается, что достигнутые количественные характеристики вакуумных выключателей обеспечат их перспективное применение, и в ближайшее время старания проектантов будут направлены, в основном, на повышение устойчивости этих коммутационных аппаратов к воздействиям окружающей среды и на усовершенствование их механизмов.
2) Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии.
- Открытые распределительные устройства (ОРУ) — распределительные устройства, у которых силовые проводники располагаются на открытом воздухе без защиты от воздействия окружающей среды. Обычно в виде ОРУ выполняются распределительные устройства на напряжение от 27,5 кB.
- Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых устанавливается в закрытых помещениях, либо защищено от контакта с окружающей средой специальными кожухами (в том числе в шкафах наружного исполнения КРУН). Обычно такие распределительные устройства применяют на напряжения до 35 кB. В ряде случаев необходимо применение ЗРУ и на более высоких напряжениях (серийно выпускается оборудование на напряжение до 800 кВ). Применение ЗРУ высоких напряжений обосновано: в местности с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), холодным климатом, при строительстве в стеснённых условиях, в городских условиях для снижения уровня шума и для архитектурной эстетичности.
По выполнению секционирования
Схема РУ с одной секцией сборных шин
РУ с одной секцией сборных шин (без секционирования)
К преимуществам такого РУ можно отнести простоту и низкую себестоимость.
К основным недостаткам относятся неудобства в эксплуатации, из-за которых такая система не получила широкого применения:
Профилактический ремонт любого элемента РУ должен сопровождаться отключением всего РУ — а значит лишением всех питающихся от РУ потребителей электроэнергии.
Авария на сборных шинах так же выводит из строя всё РУ.
РУ с двумя и более секциями
Схема РУ с двумя секциями сборных шин
Такие РУ выполняются в виде нескольких секций, каждая из которых имеет своё питание и свою нагрузку, соединённых между собой секционными выключателями. На станциях секционный выключатель обычно включен, из-за необходимости параллельной работы генераторов. В случае повреждения на одной из секций секционный выключатель отключается, отсекая повреждённую секцию от РУ. В случае аварии на самом секционном выключателе из строя выходят обе секции, но вероятность такого повреждения относительно мала. На низковольтных РУ (6-10кВ) секционный выключатель обычно оставляют отключённым, так что связанные между собой секции работают независимо друг от друга. В случае если по каким-либо причинам питание одной из секций пропадёт, сработает устройство АВР, которое отключит вводной выключатель секции и включит секционный выключатель. Потребители секции с отключённым питанием будут получать электроэнергию от питания смежной секции через секционный выключатель. Подобная система используется в РУ 6 — 35 кВ подстанций и 6 — 10 кВ станций типа ТЭЦ.
РУ с секционированием сборных шин и обходным устройством
Схема РУ с двумя секциями сборных шин и обходным устройством
3)Трансформаторы тока и напряжения
Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.
Технические характеристики трансформаторов тока
Номинальный первичный и вторичный ток трансформаторов тока
Трансформаторы тока характеризуются номинальным первичным током Iном1 (стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током Iном2, который принят равным 5 или 1 А. Отношение номинального первичного к номинальному вторичному току представляет собой коэффициент трансформации
Токовая погрешность трансформаторов тока
Трансформаторы тока характеризуются токовой погрешностью (в процентах) и угловой погрешностью (в минутах). В зависимости от токовой погрешности измерительные трансформаторы тока разделены на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности трансформатора тока при первичном токе, равном 1—1,2 номинального. Для лабораторных измерений предназначены трансформаторы тока класса точности 0,2, для присоединений счетчиков электроэнергии — трансформаторы тока класса 0,5, для присоединения щитовых измерительных приборов -классов 1 и 3.
Нагрузка трансформаторов тока
Нагрузка трансформатора тока — это полное сопротивление внешней цепи Z2, выраженное в омах. Сопротивления r2 и х2 представляют собой сопротивление приборов, проводов и контактов. Нагрузку трансформатора можно также характеризовать кажущейся мощностью S2 В*А. Под номинальной нагрузкой трансформатора тока Z2 ном понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности. Значение Z2 ном дается в каталогах.
Электродинамическая стойкость трансформаторов тока
Электродинамическую стойкость трансформаторов тока характеризуют номинальным током динамической стойкости Iм.дин. или отношением kдин = Термическая стойкость определяется номинальным током термической стойкости Iт или отношением kт=Iт/I1ном и допустимым временем действия тока термической стойкости tт.
Конструкции трансформаторов тока
По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для КРУ и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.
Для больших токов применяют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль первичной обмотки выполняет шина. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.
Для ОРУ выпускают трансформаторы типа ТФН в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа ТРН. Для релейной защиты имеются специальные конструкции. На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные трансформаторы тока. Погрешность их при прочих равных условиях больше, чем у отдельно стоящих трансформаторов.
Технические характеристики измерительных трансформаторов напряжения
Номинальные первичное и вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения характеризуются номинальными значениями первичного напряжения, вторичного напряжения (обычно 100 В), коэффициента трансформации К=U1ном/U2ном. В зависимости от погрешности различают следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2;0,5; 1:3.
Нагрузка трансформаторов напряжения
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.
Конструкции трансформаторов напряжения
В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные. При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие масляные, с литой изоляцией следует отличать однофазные двух обмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ.
Схемы включения трансформаторов напряжения
В зависимости от назначения могут применяться разные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазных трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть использованы три однофазных трансформатора соединенные по схеме «звезда — звезда», или трехфазный типа НТМИ.
Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, т.к. они имеют, обычно, несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели желательно устанавливать группу из двух однофазных трансформаторов, соединенных в неполный треугольник.
Трансформаторы напряжения выбирают по условиям Uуст ≤U1ном, S2≤ S2ном в намечаемом классе точности. За S2ном принимают мощность всех трех фаз однофазных трансформаторов напряжения, соединенных по схеме звезды, и удвоенную мощность однофазного трансформатора, включенного по, схеме неполного треугольника.