Теория теорией, а практика совсем другое. В этой статье я поделюсь своим опытом выбора трансформатора тока 10 кВ. Думаю, многие из вас узнают для себя что-то новенькое, т.к. в каталогах данной информации я не встречал, и приходилось общаться с производителями трансформаторов тока.
В одном из последних проектов мне нужно было запроектировать трансформаторную подстанцию на 160 кВА и подвести к ней питающую линию 10 кВ. В ячейке КРУ на РП 10 кВ нужно было выбрать трансформаторы тока.
Изначально я думал, что коммерческий учет будет все-таки на стороне 0,4 кВ, но в энергосбыте сказали, что граница разграничения ответственности будет по линии 10 кВ. В связи с этим, трансформаторы тока следует выбирать как для коммерческого учета.
Основная сложность заключается в том, что при такой мощности силового трансформатора ток в линии очень маленький, всего около 10 А.
Если следовать требованиям ПУЭ, то для учета нужно ставить ТТ с обмоткой 20/5:
1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.
Сперва у меня был заложен трехобмоточный ТОЛ с обмотками 400/5, т.к. на другие ячейки поставлялись ТТ с такими обмотками. Как оказалось, обмотки ТТ могут иметь разные коэффициенты трансформации. В каталогах об этом не пишут.
Я запросил информацию у нескольких производителей и «торгашей» по поводу возможных коэффициентов трансформации у ТТ. Большинство ответило, что соотношение обмоток защитная/измерительная должно быть 2. Т.е. если защитная обмотка 400А, то измерительная — 200А.
Затем я узнал, кто будет поставлять ТТ в мое КРУ. Им оказался ООО «Невский трансформаторный завод «Волхов». Связался с заводом, предоставил свои исходные данные, и мне предложили несколько вариантов:
Один из вариантов: ТОЛ-НТЗ-11-11А-0,5SFs10/0,5Fs10/10Р10-10/10/15-75/5-300/5-300/5 31,5кА УХЛ2.
Пример условного обозначения опорного трансформатора тока
Соотношение обмоток – 300/75=4.
Данный трансформатор не совсем удовлетворяет моим требованиям. Тем не менее, мне его согласовали.
Иногда надо уметь признавать свои ошибки. В программу по расчету ТТ высокого напряжения я ввел неправильные исходные данные: вместо кратности токов термической и электродинамеческой стойкости я записал токи. В итоге мой расчет завысил характеристики ТТ.
Сейчас в программу расчета ТТ высокого напряжения внесены изменения.
Здесь еще следует понимать, что у всех обмоток трансформатора тока будет одинаковая термическая и электродинамическая стойкость и чем меньше номинальный ток обмотки, тем меньше данные показатели.
Из руководства по эксплуатации трансформатора тока ТОЛ НТЗ:
| Номинальный первичный ток, А | Односекундный ток термической стойкости, кА | Ток электродинамической стойкости, кА |
|---|---|---|
| 5 | 0,5...1 | 1,25...2,5 |
| 10 | 1...2 | 2,5...5 |
| 15 | 1,6...3,2 | 4...8 |
| 20 | 2...8 | 5...20 |
| 30 | 3...12 | 7,5...30 |
| 40 | 4...16 | 10...40 |
| 50 | 5...20 | 12,5...50 |
| 75,80 | 8...31,5 | 18,8...78,8 |
| 100 | 10...40 | 25...100 |
| 150 | 16...40 | 37,5...100 |
| 200 | 20...40 | 50...100 |
| 300 | 31,5...40 | 78,8...100 |
| 400-1500 | 40 | 100 |
Выбранный ТТ я проверял на термическую и электродинамическую стойкость при помощи своей программы, однако, достаточно было бы взять ТТ и с более низкими значениями термической и электродинамической стойкости:
Расчет ТТ 75/5
Теоретически с такими характеристиками может быть выполнена обмотка 20/5. Буду очень признателен, если вдруг увидите ошибки в данном расчете.
Кстати, в ПУЭ имеется еще очень интересная особенность: измерительную обмотку ТТ по режиму КЗ можно не проверять?
1.4.3. По режиму КЗ при напряжении выше 1 кВ не проверяются:
…
5 Трансформаторы тока в цепях до 20 кВ, питающих трансформаторы или реактированные линии, в случаях, когда выбор трансформаторов тока по условиям КЗ требует такого завышения коэффициентов трансформации, при котором не может быть обеспечен необходимый класс точности присоединенных измерительных приборов (например, расчетных счетчиков), при этом на стороне вьющего напряжения в цепях силовых трансформаторов рекомендуется избегать применения трансформаторов тока, не стойких к току КЗ, а приборы учета рекомендуется присоединять к трансформаторам тока на стороне низшего напряжения.
Что будет с измерительной обмоткой, если в цепи возникнет ток КЗ, а она не проходит проверку по режиму КЗ? По всей видимости трансформатор тока не успеет «сгореть». Наверное это актуально только для однообмоточных трансформаторов, т.к. у многообмоточных трансформаторов характеристики всех обмоток одинаковые.
В моей старой программе по проверке ТТ высокого напряжения был заложен трехсекундный ток термической стойкости, но в каталогах в основном пишут односекундный ток термической стойкости.
Чтобы перевести односекундный ток в трехсекундный нужно воспользоваться формулой: I3с=I1с/1,732.
Если вам нужен трансформатор тока с разными коэффициентами трансформации, то советую всегда консультироваться с производителями ТТ, т.к. только они знают, какие возможны варианты изготовления.
Кстати, при помощи этой программы очень быстро можно проверить различные варианты трансформаторов тока.
