Цель лекции:Изучить структуру потерь электроэнергии и освоить методику составления балансов электроэнергии.
Рассматриваемые вопросы
· Измерительные трансформаторы тока и напряжения
· Технические требования к измерительным трансформаторам
Измерительный комплекс - совокупность приборов учета и измерительных трансформаторов тока и (или) напряжения, соединенных между собой по установленной схеме, через которые такие приборы учета установлены (подключены) (далее - измерительные трансформаторы), предназначенная для измерения объемов электрической энергии (мощности) в одной точке поставки.
Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
По назначению измерительные трансформаторы тока (ИТТ) изготовляются для организации измерений (коммерческого, технического, а также автоматизированных систем учета электроэнергии) и трансформаторы тока для обеспечения работы релейной защиты. В данной лекции рассматриваются первые.
| Рисунок 4.1 – Схема включения трансформатора тока. |
В электроустановках используют одновитковые (стержневые, шинные, встроенные), многовитковые (катушечные, звеньевые) и каскадные трансформаторы тока.
Выбор того или иного типа трансформатора тока зависит от напряжения сети, значения длительного максимального тока цепи, значения и характера нагрузки вторичных цепей, а также от тока КЗ и длительности его протекания в цепи.
Трансформаторы тока обладают погрешностями по току и по углу.
Величина погрешностей по току в процентах при первичном токе, равном 100-120 %, определяет класс точности работы трансформаторов тока.
В зависимости от погрешности по ГОСТ 7746-78 различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10. Класс точности выбирается в соответствии с его назначением. Более точные ТТ (класс 0,2; 0,5; 1) используются для измерений, более грубые - для релейной защиты.
В зависимости от нагрузки вторичной обмотки один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. С увеличением нагрузки сверх номинальной в данном классе точности трансформатор переходит работать в худший класс точности.
Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения (свыше 250 В) до значения, равного 100В или 100/√3В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств. Нормально трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к режиму холостого хода вторичной обмотки.
| Трансформатор напряжения состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рисунке 4.2 показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору. Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35,серийЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц. |
| Рисунок 4.2- Схема включения однофазного трансформатора напряжения |
Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) - с заземленной нейтралью.
Класс точности трансформаторов напряжения (ТН) характеризуется максимально допустимыми погрешностью напряжения и угловой погрешностью при определенном режиме работы трансформатора.
Таблица 4.1
| Класс точности | Погрешность | |
| Напряжения, ± % | Угловая, ± % | |
| 0,2 | 0,2 | |
| 0,5 | 0,5 | |
| не нормируется |
Трансформаторы напряжения сохраняют класс точности при изменении первичного напряжения от 80 до 120% номинального.
В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные ТН. Выбор того или иного типа ТН зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения ТН (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).
По изоляции различают ТН с сухой и масляной изоляцией.
Нормированные погрешности трансформаторов тока и напряжения даются обычно при коэффициенте мощности во вторичной цепи трансформаторов тока и напряжения cosj=0,8, в то время как у индукционного счетчика cosj=0,3-0,4. Присоединение в общую цепь со счетчиком других устройств несколько увеличивает cosj, однако он остается более низким, чем 0,8 и действительные погрешности больше нормированных.
Дополнительные погрешности возникают из-за потерь напряжения во вторичной цепи трансформаторов напряжения (ТН). Для расчетного учета значение потерь, в соответствии с требованиями ПУЭ, не должно превышать половину класса точности ТН, т.е., как правило, 
0,25-0,5 %, а для технического учета допускается 1,5 %.
В «Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении» (РД 34.09.101.94) СПО ООГПЭС, 1995 приведены формулы допустимой относительной погрешности i-го измерительного комплекса и значение допустимого небаланса для объекта. Предел допустимой относительной погрешности для i-го измерительного комплекса
(4.1)
di, du-пределы допустимых значений относительной погрешности соответственно ТТ (ГОСТ 7746-89) и ТН (ГОСТ 1983-89), %;
dл-предел допустимых ПУЭ потерь напряжения в линиях присоединения счетчиков к ТН, %;
dос-предел допустимой основной погрешности индукционного (ГОСТ 6570-75) или электронного (ГОСТ 26035-83) счетчиков, %.
Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения счетчиков коммерческого учета электроэнергии должен быть не ниже приведенного в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Класс точности трансформаторов для присоединения счетчиков коммерческого учета электроэнергии
| Тип | Класс точности присоединений | |||
| Межгосударственные ВЛ, ВЛ 500 кВ и выше, генераторы 50 МВт и выше | ВЛ 220 – 110 кВ, генераторы до 50 МВт | 35 – 6 кВ | до 1кВ | |
| ТТ | 0,5* | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| ТН | 0,5* | 0,5 | 0,5 | – |
* При строительстве и модернизации оборудования рекомендуется применять класс точности присоединений 0,2.
Для присоединения измерительных приборов, счетчиков технического учета необходимо использовать трансформаторы тока и напряжения класса точности 0,5. Допускается использование трансформаторов тока и напряжения класса точности 1,0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1,0, если для получения класса точности 0,5 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока.
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% для обычных счетчиков и не менее 1% для многофункциональных микропроцессорных счетчиков электроэнергии.
Использование промежуточных трансформаторов тока для включения коммерческих счетчиков запрещается.
Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений.
Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения коммерческих счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков.
Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета должны составлять не более 0,5% номинального напряжения.
Кроме того, предел погрешности гарантируется для определенного диапазона нагрузок и при соблюдении так называемых нормальных условий, под которыми понимаются оптимальные значения эксплуатационных параметров (напряжение, частота, внешнее магнитное поле, температура, угол наклона и т.п.) с незначительными отклонениями от оптимума. Выход эксплуатационных параметров за указанные пределы вызывает появление дополнительных погрешностей, которые могут быть учтены только в том случае, если эти параметры находятся в пределах установленного рабочего диапазона соответствующего параметра.
Зависимость относительной погрешности измерительного прибора от его нагрузки называется нагрузочной характеристикой.
Чем менее выражена эта зависимость, тем выше качество прибора или измерительного комплекса.
Нагрузочные характеристики счётчиков и трансформаторов тока общепромышленного назначения имеют нелинейный характер, однако в большинстве нормативных документов они представляются в виде прямых, соединяющих характерные точки графика.
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое измерительный комплекс и что он в себя включает?
2.Что такое многотарифный счетчик и когда он применяется?
3.Что такое класс точности электрических счетчиков и других элементов измерительного комплекса?
4.Требования к классам точности элементов измерительных комплексов
Лекция 5
Дата: 2016-09-30, просмотров: 242.
