Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям термодинамической стойкости

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ AГЕНТСТВО ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОУ ВПО ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине: информационно-измерительная техника

Вариант № 17

Проверил Маринова С. В.

Конаково 2014

Содержание

Исходные данные

Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям термодинамической стойкости токам КЗ

Показания приборов

Схемы подключения приборов

Библиографический список

Исходные данные

Таблица 1. Мощности трансформаторов и потребителей, нуждающихся в организации учёта

Обознач.

Хар-ка

Ед. изм.

Значение

Т1

SH

МВА

16

UBH

кВ

115

Т3

SH

кВА

630

UBH

кВ

11

M

PH

кВт

45

cos

о.е.

0,9

Таблица 2. Длины кабелей от трансформаторов тока до шкафов учета.

Параметр

Ед. изм.

Значение

Примечание

LТА1

м

250

Длина кабельной трассы от ТА1 (ОРУ) до шкафа учета РУ

LТА2

м

25

Длина кабельной трассы от ТА2 (ввода РУ) до шкафа учета ЗРУ

LТА3

м

28

Длина кабельной трассы от ТА3 (отходящай линий) до шкафа учета РУ

LТА4

м

11

Длина кабельной трассы от ТА4 (ввод ЦТП) до шкафа учета ЦТП

LТА5

м

9

Длина кабельной трассы от ТА5 (отходящеие линии ЦТП) до шкафа учета ЦТП

LТV1

м

275

Длина кабельной трассы от ТV1 (ОРУ) до шкафа учета РУ

LТV2

м

28

Длина кабельной трассы от ТV2 до шкафа учета РУ

N

-

8

Количество отходящих фидеров ЗРУ

Таблица 3. Рассчитываемые узлы учета.

Номер узла

Расположение узла

3

на одной из N отходящих линий распределительного устройства (РУ) среднего напряжения (6 или 10 кВ), питающей трансформатор ЦТП

4

на вводe низкого напряжения (0,4 кВ) цеховой трансформаторной подстанции (ЦТП)

Таблица 4. Марки используемых кабелей.

Тип цепи

Марка кабеля

Сечение жилы, S мм2

Металл жилы

с,(ом* мм2)/м

Цепи тока

КВВГЭнг

2,5

медь

0,0175

Цепи напряжения

КВВГЭнг

1,5

медь

0,0175

Таблица 5. Параметры электроизмерительных приборов

Измерительный прибор

Обозн.

Тип

Класс точности

Потребляемая мощность одной катушки, ВА (Вт)

напряжения

тока

Амперметр

А

Электромагнитный

1,5

-

0,5

Вольтметр

V

Электромагнитный

1,5

3

-

Ваттметр*

W

Электродинамич.

2,5

5

0,5

Варметр*

Var

Электродинамич.

1,5

0,2 при U=100 В

0,6 при U=380 В

2

Трёхфазный С, А Э

Wh

Индукционный

2

8 (2)

2,5

Трёхфазный С Р Э

Varh

Индукционный

2

8 (2)

2,5

Выбор трансформаторов тока и напряжения и их проверка по условиям электродинамической и термической стойкости токам КЗ

Рис. 1. Узел учёта № 3 (Куд = 1,5, Iк(3)П.О. = 15IНом. ТА3, tКЗ = 0,2 с)

Максимальный ток в измеряемой цепи (отходящей линий (РУ) среднего напряжения (6 или 10 кВ), питающей трансформатор ЦТП) при 40% перегрузке Т:

(А)

Расчетный тепловой импульс цепи обмотки ВН Т1 (термическая стойкость токам КЗ):

(кА2*с)

Значение ударного тока К.З. (динамическая стойкость токам К.З.):

(кА)

Вторичная нагрузка трансформатора тока, r2, Ом (выбор по допустимой нагрузке).

(Ом), где:

=0,1 Ом - сопротивление контактов [Методические указания Прил., с. 11];

сопротивление кабеля:

(Ом)

Сопротивление токовых обмоток прибора определим по суммарной мощности, потребляемой ими:

(В*А)

(Ом)

Согласно полученным расчетным данным и условиям проверки на термодинамическую стойкость токам КЗ (см. ниже) принимаем трансформатор тока типа TПOЛ-10−1500УХЛ2 с:

I =1500А; I =5 A; UHOM=10 кВ; =30 В*А; Вк ном=4920,75 кА2*с; IДИН. СТ=100,05 кА, класс точности — 0,5.

Трансформатор напряжения (TV1):

Рассчитываем нагрузку измерительных приборов, В*А:

(В*А)

Проверка по потере напряжения:

(А)

Принимаем к установке трансформатор напряжения НАМИ-10−95УХЛ2 с:

=10 000 В; =100 В; =200 В*А, класс точности -0,5.

Рис. 2. Узел учёта № 4 (kуд = 1,2, Iк(3)П.О. = 29IНом. ТА4, tКЗ = 0,25 с)

Максимальный ток в измеряемой цепи (ввод 0,4 кВ ЦТП)

Iном= Pном/1,73 Uном=630/(1,73*0,4)=909,3 (А)

Расчетный тепловой импульс цепи (термическая стойкость токам К.З.):

Значение ударного тока К.З. (динамическая стойкость токам К.З.):

(кА)

Вторичная нагрузка трансформатора тока,, Ом (Выбор по допустимой нагрузке):

= (Ом)

=0,1 Ом - сопротивление контактов сопротивление кабеля:

(Ом)

Сопротивление токовых обмоток прибора определим по суммарной мощности, потребляемой ими:

(В*А)

Ом

Согласно полученным расчетным данным и условиям проверки на термодинамическую стойкость токам КЗ (см. выше) принимаем трансформатор тока типа TШП-0,66−1000/5 У3 с:

I =1000А; I =5 A; UHOM=0,66 кВ; =10 В*А, класс точности — 0,5.

Трансформатор напряжения, согласно схемам, на РУ 0,4 кВ не предусмотрен и катушки их напряжения будут подключаться в измерительную цепь непосредственно.

Показания приборов

Узел учета № 3:

Амперметры электромагнитной системы (действующее значение тока):

(A)

Ваттметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

(Вт)

Варметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

(В*Ар)

Узел учета № 4:

Амперметры электромагнитной системы (действующее значение тока):

(A)

Вольтметры электродинамической системы (действующее значение линейных напряжений UAB и UBC): (В)

Ваттметр электродинамической системы (постоянная составляющая):

электроизмерительный импульс сопротивление трансформатор

(Вт)

Таблица выбора измерительных трансформаторов

Аппарат

Номинальные параметры

Расчётные параметры сети

Условия выбора и проверки

Трансформатор напряжения

UНОМ, кВ

10

UС. НОМ, кВ

10

UНОМ UС. НОМ

UРАБ. max

UC. max

UРАБ. max UC. max

SДоп, ВА

200

SНагр, ВА

21,6

SДоп SНагр

Вторичные цепи напряжения

UДоп, %

0,25

UКаб, %

UДоп UКаб

Трансформатор тока (выше 1000 В)

UНом, кВ

10

UС. Ном, кВ

10

UНом UС. Ном

UРаб. max

UC. max

UРаб. max UC. max

IНом, А

1500

IРаб. max, А

1273

IНом IРаб. max

IСкв, кА

100,05

iуд, кА

40,5

IСкв iуд

IТ. СТ2tСТ

IПО2tОткл

IТ. СТ2tСТ IПО2tОткл

SДоп, ВА

30

SНагр, ВА

9

SДоп SНагр

Трансформатор тока (до 1000 В)

UНом, кВ

0,66

UС. Ном, кВ

0,4

UНом UС. Ном

UРаб. max

UC. max

UРаб. max UC. max

IНом, А

1000

IРаб. max, А

909,3

IНом IРаб. max

SДоп, ВА

10

SНагр, ВА

7

SДоп SНагр

Схемы подключения приборов

Рис 3. Схемы включения измерительных трансформаторов тока (а) и напряжения (б)

Рис 4. Схема для измерения тока (а) и напряжения (б) в трехфазной цепи

Рис 5. Схема включения параллельной обмотки ваттметра

Рис 6. Схема измерения активной мощности в трехфазной цепи одним ваттметром при включении нагрузки звездой (а) и треугольником (б)

Библиографический список

1. Электротехника и электроника. Учебник для вузов.  — В 3-х кн. Кн. З. Электрические измерения и основы электроники /Г.П. Гаев, В. Г. Герасимов, О. М. Князьков и др.; Под. ред. проф. В. Г. Герасимова. — М.: Энергоатомиздат, 1998. — 432 с.: ил.

2. Основы метрологии и электрические измерения /Под ред. Е. М. Душина. — Л.: Энергоатомиздат, 1987. — 480 с.

3. Электрические измерения /Под ред. А. В. Фремке и Е. М. Душина. — Л.: Энергия, 1980. -392с.

4. Рекус Г. Г., Белоусов А. И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов.- 2-е изд. перераб. — М., Высш. Шк., 2001. -416 с.: ил.

5. ГОСТ 7746–2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия

6. ГОСТ 1983–2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия

7. МИ 3022−2006 Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов тока.

8. МИ 3023−2006 Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой