Выбор трансформатора тока ТА1 в цепи линии W1
Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, току и классу точности. В режиме КЗ они проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. Так как трансформатор устанавливается в одной цепи с Q2, то соответствующие расчетные величины для него такие же, как и для Q2. Примем к установке трансформатор тока (ТТ) типа ТФЗМ220Б-ЩУ1 [1, с.306] с первичным номинальным током I1н = 1200 А, вторичным номинальным током I2н = 5 А, с классом точности вторичных обмоток 05/10P/10P/10P, с номинальной вторичной нагрузкой в классе 0,5 z2н = 1,2 Ом.
Номинальные параметры трансформатора, расчетные величины в его цепи и соотношения между ними сведем в табл.12 .
Таблица 12
| Параметры ТТ | Соотношение | Расчетные величины для выбора ТТ |
| Uн = 220 кВ | = | UнРУ = 220 кВ |
| Iн = 1200 А | > | Iраб.форс = 584 А |
| z2н = 1,2 Ом | > | z2 расч = 1,066 Ом |
| iдин = 100 кА | > | 
|
| > | 
|
Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет условиям выбора и проверки в данной цепи.
Рассмотрим подробнее выбор трансформатора по классу точности: 
. Выполнение этого условия сводится к выбору сечения контрольного кабеля, соединяющего трансформатор с подключенными к нему приборами.
Допустимое сечение кабеля определим по формуле
,
где z2н – номинальная вторичная нагрузка (1,2 Ом);
– сопротивление приборов, подключенных к трансформатору;
Sпр – мощность всех приборов в наиболее нагруженной фазе;
rк – сопротивление контактных соединений (при числе приборов более трех rк = 0,1 Ом);
lрасч – расчетная длина контрольного кабеля, зависящая не только от реальной его длины, но и от схемы соединения трансформаторов тока [2, с.374-375];
r – удельное сопротивление жил контрольного кабеля (для алюминия r = 0,0283 Ом×мм2/м для меди r=0,0175 Ом×мм2/м). На электростанциях с мощными энергоблоками должны применяться контрольные кабели с медными жилами. Минимальное сечение жил по условию механической прочности равно 2,5 мм2.
Для определения мощности, потребляемой приборами в цепи трансформатора тока, необходимо по учебнику [2, с.362-368,635-636] определить потребляемую каждым прибором мощность.
Результаты сведем в табл.13, а на ее основе определим
Если сечение qк доп получается очень большим и не позволяет выбрать приемлемое сечение контрольного кабеля, то необходимо выбрать трансформатор тока с номинальным вторичным током I2н = 1 А.
Таблица 13
| № | Прибор | Тип прибора | Нагрузка фазы, В×А | ||
| А | В | С | |||
| Амперметр | Э–335 | 0,5 | – | – | |
| Ваттметр | Д–335 | 0,5 | – | 0,5 | |
| Варметр | Д–335 | 0,5 | – | 0,5 | |
| Счетчик активной энергии | СА3–4681 | 2,5 | 2,5 | – | |
| Счетчик реактивной энергии | СР4–4676 | – | 2,5 | 2,5 | |
| Sпр , В×А | 3,5 |
Примем к установке кабель КВВГ с медными жилами сечением 4 мм2 (см. прил.8). Определим сопротивление выбранного кабеля
.
Определим вторичное расчетное сопротивление
z2 расч = 0,766 + 0,2 + 0,1 = 1,066 Ом .
Из сравнения z2 расч с z2н видно, что условие проверки по классу точности выполняется.
3.4. Выбор трансформатора напряжения (ТН) в ОРУ–220 кВ
Трансформатор напряжения выбирают:
- по напряжению 
;
- по конструкции и схеме соединения обмоток.
Проверку работы ТН в классе точности производят по его суммарной нагрузке, которая определяется подключаемыми приборами. ТН в ОРУ 220 кВ питает обмотки напряжения приборов, сборных шин, линий, автотрансформатора связи, колонок синхронизации, обходного выключателя.
По табл.4.11 учебника [2 c/362-368] определяем набор приборов для каждой группы присоединений. Подсчет мощности произведем отдельно по активной и реактивной составляющим. При этом учтем, что cosj обмоток приборов, кроме счетчиков, равен единице. У счетчиков активной и реактивной энергии cosj = 0,38, а sinj = 0,925.
Используя учебник [2, с.635] и справочник [1, с.387], составим табл.14 для подсчета мощности.
Полная суммарная потребляемая мощность
Примем к установке три однофазных трехобмоточных трансформатора напряжения типа НАМИ-220-УХЛ, [2, с.336] номинальной мощностью в классе точности 0,5, 
, соединенных в группу 
.
3×S2н = 1200 В×А > S2S =194,9 В×А ,
т.е. условие проверки по классу точности выполняется.
Таблица 14
| Место установки и перечень приборов | Число присоединений | Тип прибора | Sном обм, ВА | Число обмоток | 
| 
| Общее число приборов | 
| 
|
| 1.Тупиковые ЛЭП: – ваттметр – варметр – ФИП – счетчик а.эн. – счетчик р.эн. | Д-335 Д-335 СА4-И681 СР4-И676 | 1,5 1,5 | 0,38 0,38 | 0,925 0,925 | 3,04 4,56 | 7,4 11,1 | |||
| 2.ЛЭП связи с системой: – ваттметр – варметр – ФИП – счетчик а.эн. | Д-335 Д-335 СА3-И681 | 1,5 1,5 3,0 2,0 | 0,38 | 0,925 | 15,2 | ||||
| 3.Сборные шины: –вольтметр –вольтметр рег. –ваттметр рег. –частотомер рег. –осциллограф | Э-335 Н-393 Н-395 Н-397 | – – – – – | |||||||
| 4.Приборы колонки синхронизации: –вольтметр –частотомер –синхроноскоп | Э-325 Э-362 Э-327 | – – – | |||||||
| 5.Приборы АТС: –ваттметр –варметр | Д-335 Д-335 | 1,5 1,5 | – – | ||||||
| ИТОГО: | 186,8 | 55,5 |
Выбор сечения контрольного кабеля во вторичных цепях трансформаторов напряжения определяется по допустимой потере напряжения, установленной ПУЭ, а именно:
- до расчетных счетчиков межсистемных линий электропередачи – 0,25 %;
- до расчетных счетчиков и датчиков мощности, используемых для ввода информации в вычислительные устройства – 0,5 %;
- до щитовых приборов и датчиков мощности, используемых для всех видов измерений – 1,5 %;
- до панелей защиты и автоматики – 3 %.
В целях упрощения расчетов потеря напряжения принимается равной падению напряжения. Тогда потеря линейного напряжения будет
,
где rпр – сопротивление контрольного кабеля.
Т.к. номинальное вторичное напряжение во вторичных цепях ТН составляет 100 В, то допустимая потеря напряжения в процентах равна допустимой потере напряжения в вольтах.
При значительном удалении щита релейной защиты и измерительных приборов от ТН, во избежание чрезмерного завышения сечения жил кабелей целесообразно от шкафа ТН до счетчиков прокладывать отдельный кабель (а не общий кабель для РЗА и АИИС КУЭ).
Для определения требуемого сечения жил кабеля при выбранном значении 
вычисляется наибольшее допустимое сопротивление фазного провода 
, или в цепи 3U0 
.
Ток нагрузки для вторичных цепей основных обмоток ТН
Iн = 
,
где Sн – суммарное потребление нагрузки цепи.
Расчет нагрузки ТН производится для наиболее нагруженной фазы.
Принимается отношение мощностей междуфазных нагрузок S1 и S2, присоединенных к какой-либо фазе, равным К, мощность нагрузки этой фазы определяем по выражению:
- при соединении вторичных обмоток в звезду 
.
- При наличии нагрузок, включенных на фазное напряжение, потребляемая ими мощность Sф должна суммироваться с мощностью междуфазной нагрузки Sн.ф, соответствующих фаз. Тогда полная мощность нагрузки любой из фаз ТН будет 
.
3.5Выбор контрольного кабеля для связи ТН с измерительными приборами, установленными на ЦЩУ(длина кабеля 120 м)
;
.
Задаемся длиной контрольного кабеля 120м.
Выбираем кабель 3х20мм2 (КВВГ). Его действительное сопротивление:
Проверка контрольного кабеля ТН по допустимой потере напряжения ток во вторичной цепи ТН:
По условию допустимости потери напряжения в контрольном кабеле ТН, должно выполняться условие 
- т.е. условие выполняется.
4. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
Выбор токоведущих частей рассмотрим на примере сборных шин РУ 220 кВ и ошиновки линии W1.