Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

Для контроля за режимом работы электроприемников, а также для производства денежного расчета с энергоснабжающей организацией на подстанциях используют контрольно-измерительные приборы, присоединяемые к цепям высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяют по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи. Трансформаторы тока для присоединения счетчиков, по которым ведутся денежные расчеты, должны иметь класс точности 0,5. Для технического учета допускается применение трансформаторов тока класса точности 1, для включения указывающих электроизмерительных приборов – не ниже 3, для релейной защиты – класса 10(Р). Чтобы погрешность трансформатора тока не превысила допустимую для данного класса точности, вторичная нагрузка Z_2p не должна превышать номинальную Z_2HOM, задаваемую в каталогах.

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому принимают Z_2p = r_2p. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов r_приб, соединительных проводов r_пр и переходного сопротивления контактов r_к:

r₂ = r_приб + r_пр + r_к. (10.11)

Условия выбора трансформатора тока приведены в табл. 10.4. Дополнительно могут быть заданы: K_дин = I_{т дин} / √2I_ном – кратность тока динамической стойкости трансформатора тока; K_т = I_т/I_ном – кратность тока термической стойкости; I_ном – номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

Трансформаторы напряжения, предназначенные для питания катушек напряжения измерительных приборов и реле, устанавливают на каждой секции сборных шин. Их выбирают по форме исполнения, конструкции и схеме соединения обмоток, номинальному напряжению; U_{с ном} = U_1ном (где U_{c ном} – номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ; U_1ном – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ); классу точности; вторичной нагрузке S_2pасч < S_2НОМ (S_2pасч – расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, ВА; S_2ном – номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, ВА).

Таблица 10.4 - Условия выбора трансформатора тока

Выбор типа трансформатора напряжения определяется его назначением. Если от ТН получают питание расчетные счетчики, то целесообразно использовать на напряжениях 6, 10, 35 кВ два однофазных трансформатора типа НОМ или НОЛ, соединенных по схеме открытого неполного треугольника. Два однофазных ТН обладают большей мощностью, чем один трехфазный, а по стоимости на напряжения 6 и 10 кВ они примерно равноценны. Если одновременно с измерением необходимо производить контроль изоляции в сетях 6–10 кВ, то устанавливают трехфазные трехобмоточные пятистержневые трансформаторы напряжения серии НТМИ или группу из трех однофазных трансформаторов серии ЗНОМ или ЗНОУТ, если мощность НТМИ недостаточна. При использовании трех однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, нейтральная точка обмотки высокого напряжения ТН должна быть заземлена для правильной работы приборов контроля состояния изоляции.

Для напряжения 110 кВ и выше применяют каскадные трансформаторы НКФ.