Правильная спецификация КТ
Трансформаторы тока (ТТ) являются важным звеном в цепи защиты электрических сетей. Их спецификация, даже если она обрабатывается специалистами, часто включает ошибки и недостаточно оптимизирована.
Наиболее частые ошибки при определении трансформаторов тока (на фото: ТТ, установленные в распределительном устройстве МВ типа MCset 1250A, 10kV, 31kA, кредит: Edvard Csanyi)
Это часто приводит к технологическим невозможностям, задержкам в работе, дополнительным расходам, неправильной работе защит и может даже поставить под угрозу безопасность установок и людей.
Для правильной спецификации ТТ требуется хорошее знание:
- Электрическая схема установки,
- Электрические данные (напряжение, номинальный ток, ток короткого замыкания и т. Д.),
- Связанные защиты,
- Общие сетевые защиты (план защиты, нагрузка, которую они представляют для ТТ, а также проводки и их настройки.
Часто из-за отсутствия данных или даже незнания того, как используется КТ, производитель КТ говорит, что «эти функции невозможны», в то время как стандартная КТ может быть подходящей.
Общие ошибки инженеров
Многие ошибки обычно приводят к чрезмерному увеличению количества ТТ, что увеличивает затраты и может быть опасным. Многие ошибки определения CT связаны с незнанием их работы и неизвестными или неполными характеристиками защищаемого сетевого компонента и связанных с ним защит.
Чем лучше информирован производитель CT, тем меньше ошибок и тем больше будет оптимизирован КТ.
содержание
-
Защитные устройства и обычные трансформаторы тока
-
Ошибка №1 - различный предел точности или классы точности
,
-
Ошибка # 2 - добавление полномочий
,
-
Ошибка №3 - Изменение требуемых характеристик
,
- Ошибка № 4 - Отсутствие реальной информации
-
Ошибка № 5 - с учетом сопротивления реле
,
-
-
Дифференциальные защиты и класс X
-
Ошибка №1 - ТТ с наибольшим напряжением в коленчатой точке
,
-
Ошибка № 2 - Ошибка при сквозном токе
,
-
Ошибка №3 - Пилотные проводы в расчете
,
-
Защитные устройства и обычные трансформаторы тока
Для этих защит, для которых не требуются КТ класса X, наиболее частыми «ошибками» являются:
Ошибка №1 - различный предел точности или классы точности
,Использование двух трансформаторов тока или одного трансформатора тока с двумя вторичными сигналами для двух защитных реле, производители которых рекомендуют использовать разный предел точности (ALF) или разные классы точности.
Поскольку производители CT могут переводить 10P на 5P (в соответствии с соответствующими уровнями индукции) и могут перемещаться от одного ALF к другому, регулируя мощность, они могут найти CT, соответствующий потребностям обоих реле.
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка # 2 - добавление полномочий
,Принимая во внимание сопротивление проводки, хотя производитель защиты уже интегрировал его в потребности, разработанные для КТ. Возьмем пример двух реле, технические данные которых указаны для 1 A CT:
- CT1 для реле 1: 5 VA 10P15 (при условии, что 2 R L <1, 5 Ω),
- CT2 для реле 2: 10 ВА 5P15 (при условии, что 2 R L <2 Ω).
Один CT может быть подходящим для обоих реле: теоретически 10 ВА 5P15. Тебе нужно:
- Избегайте добавления мощности (5 + 10 ВА), необходимой для каждого реле. На самом деле, для CT2 реле 1 представляет только нагрузку (как и проводку) и наоборот.
-
Проверьте в этом случае для CT2, что: 2 R L + R p1 ≤ 2 Ω;
и если был выбран CT1, то: 2 R L + R p2 ≤ 1, 5 Ω. Если это не было подтверждено, поставщик реле может предположить, что «x» VA добавляется за дополнительный Ом.
Добавление указанной мощности для нескольких защит, связанных с приложением, приводит к КТ, которые часто невозможно изготовить или которые угрожают безопасности во время коротких замыканий. Использование многофункциональных числовых реле позволяет избежать таких ошибок. Вам нужно только установить CT для наиболее ограничительной защиты.
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка №3 - Изменение требуемых характеристик
,Изменение требуемых характеристик без проверки последствий.
Случай 1 - Коэффициент короткого замыкания
,Производитель КТ не может сделать низкое отношение КТ и предлагает увеличить это соотношение. Возьмем пример:
- Требуется: 30/1 CT - 2, 5 VA 5P20,
- Предложение производителя CT: 60/1,
- С двигателем I n = 16 A и минимальной настройкой тепловой защиты: 40% от CT I n (т.е. 60 × 0, 4 = 24 A).
Тогда настройка защиты при 16 А (нормальная настройка тепловой защиты на двигателе I n) невозможна. Решение состоит в том, чтобы повысить рейтинг и снизить потребность в ALF: 40/1 - 2, 5 ВА 5P10. Этот КТ, возможно, позволяет установить требуемую настройку (40 х 0, 4 = 16 А).
Случай 2 - Термостойкость
,Покупатель принимает тепловую стойкость 0, 1 с, предложенную производителем СТ, вместо 1 с.
Вероятно, что при коротком замыкании, если реальная длительность отказа превышает 0, 1 с, тепловая и, вероятно, электродинамическая стойкость будет недостаточной и может привести к разрушению КТ.
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка № 4 - Отсутствие реальной информации
Из-за отсутствия информации о реальных требованиях. Возьмем следующий случай, относительно образовательный: КТ с двумя праймериями и тремя вторичными (200-1000 / 1-1-1) запрашивается с:
- Первая вторичная: 1 A, класс X (данный),
- Вторая вторичная: 1 A 15 VA класс 0, 5 для измерения,
- Третий вторичный: 1 A 10 VA 5P20.
Поставщик может предложить CT с тремя магнитными сердечниками и вторичными отводами для удовлетворения потребностей 200 A или 1000 A на первичной основе. Однако такой КТ трудно изготовить, так как для получения 15 ВА класса 0, 5 и 10 ВА 5P20 на 200/1, вам необходимо 5 × 15 ВА класс 0, 5 и 5 × 10 ВА 5P20 на 1000/1 отношения !
Кроме того, поставщик должен соответствовать классу X для обоих соотношений! На самом деле класс X относится только к соотношению 1000/1 (для дифференциальной защиты сборных шин). Коэффициенты 200/1 относятся к измерению и традиционной защите (см. Рис.1).
Рисунок 1 - Пример плохого понимания между клиентом и производителем СТ
Затем ТТ, которая будет изготовлена, будет легче, менее громоздкой, дешевле и определенно выполнимой. Этот пример показывает, что отсутствие информации, разделяемой между участвующими, является источником ошибок и не оптимизации.
Консультация, которая не начинается должным образом, может привести к КТ, которая не может быть произведена !
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка № 5 - с учетом сопротивления реле
,Принимая во внимание сопротивление резистора R h для расчета реальной нагрузки (см. Рис.2) в расчете КТ для сверхтока или в расчетах для КТ в классе X.
Рисунок 2 - Внутренние и нагрузочные сопротивления CT
Предупреждение! Rh учитывается только при расчете CT для тока нулевой последовательности l h.
Для дифференциальных защит с высоким импедансом при расчете напряжения на колене V k определяется следующим образом:
2 I f (R ct + 2 R L + R a)
где R a = другие нагрузки, R h не должен вмешиваться.
Это нагрузка одной фазы (мы предполагаем, что ток не течет через нейтраль). V k действительно рассчитан для условий стабильности реле, то есть отсутствия фазы или замыкания на землю, в защищенной зоне, без неправильного дисбаланса, поэтому в дифференциальном соединении I = 0 и напряжении этого соединения = 0.
Напряжение в точке колена, определенное стандартом BS 3938: V k для класса X (PX в МЭК 60044-1). V k определяется точкой на кривой V s (I m), из которой 10% -ное увеличение напряжения V s приводит к 50-процентному увеличению тока намагничивания.
Вернуться к содержанию ↑
Дифференциальные защиты и класс X
Для этих приложений наиболее распространенными ошибками являются:
Ошибка №1 - ТТ с наибольшим напряжением в коленчатой точке
,Попросив изготовителя КТ поставить ТТ с наибольшим напряжением V k, которое он может построить, используя стандартную форму. Это происходит, когда реле дифференциальной защиты (make, type) не определено.
Есть три следствия:
- Overcost,
- Возможность высоких перенапряжений и сверхтоков на вторичной обмотке ТТ, которая может привести к разрушению схемы и реле,
- При отсутствии требований к сопротивлению вторичной обмотки трансформатора тока R ct, не обязательно, что будет выполняться выражение V k, соответствующее используемому реле.
Чтобы проиллюстрировать этот случай, возьмем пример дифференциальной защиты сборных шин с высоким импедансом. КТ поставляется в формате 2000/5, где V k = 400 В и R ct = 2, 5 Ом.
Для используемого реле выполняется выражение: Vk ≥ 200 Rct + 20, т.е. 520 В. V k = 400 В недостаточно!
Еще более серьезным является то, что требование слишком высокого значения V k может привести к изготовлению нестандартного КТ (см. Первые два вышеизложенных выше последствий), требующих специально разработанного стабилизирующего сопротивления и ограничителя перенапряжения, а также использования более глубокой панели !
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка № 2 - Ошибка при сквозном токе
,Ошибка при сквозном токе очень распространена. Возьмем пример дифференциальной защиты с высоким импедансом, в которой вместо измерительного тока учитывается коммутатор I sc. Цель состоит в том, чтобы защитить двигатель, КТ имеют отношение 100/1.
-
Результат, полученный при сквозном токе (7 I n КТ):
Vk ≥ 14 (R ct + 2 R L).
-
Результат, полученный с коммутатором I sc (I sc = 40 кА):
V k ≥ 800 (R ct + 2 R L)
Нет необходимости вдаваться в подробности, чтобы понять важность выбора правильного параметра !
В таблице 1 приведены значения сквозного тока, которые должны приниматься во внимание, когда сквозной ток является базой расчета КТ.
Таблица 1 - Правильное определение сквозного тока
Вернуться к содержанию ↑
Ошибка №3 - Проволока P в выводе
,С дифференциальной защитой линии, с учетом пилотных проводов при расчете R- проводки. Фактически, R L задается проводкой, соединяющей трансформаторы тока с реле, расположенным на той же стороне (конце) линии (см. Рисунок 3).
Вы не должны учитывать длину пилотных проводов, которые проходят от одного конца до другого защищенной линии.
Рисунок 3 - R L задается проводкой между CT и реле, расположенными на той же стороне линии
Напоминания
Что касается дифференциальных защит с высоким импедансом:
- Для расчета мин. V k, учитывайте сквозной ток (см. Таблицу 1).
- Расчет стабилизирующего сопротивления R st является функцией мин. V k и тока реле.
- Расчет пикового напряжения (V p) основан на внутреннем I sc защищенной зоны и на реальном V k КТ.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Трансформаторы тока: ошибки и решения спецификации П. Фонти (Schneider Electric)