Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения
скачать (1664.5 kb.)
Доступные файлы (1):
| 1.doc | 1665kb. | 16.11.2011 09:40 |  скачать |
содержание
- Смотрите также:
- Трансформаторы тока в схемах релейной защиты [ документ ]
- Автоматизация и управление системами электроснабжения [ документ ]
- Релейная защита и автоматика [doc] [ документ ]
- Инструкция РД 05-387-00 [ стандарт ]
- Шпаргалки по РЗиА БНТУ ЭФ 5 курс препод. Тишечкин [ документ ]
- Измерительные трансформаторы [ документ ]
- Релейная защита и автоматика систем электроснабжения [ документ ]
- по релейной защите [ документ ]
- 1 Исходные данные для проектирования [ документ ]
- Инструкция по примененнию и испытанию стредств защиты, используемых в электроустановках [ стандарт ]
- Модернизация устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) электрической подстанции 110/35/10 кВ [PDF] [ документ ]
- Ответы по РЗиА Систем электроснабжения [ документ ]
1.doc
РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОВЕРКЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СХЕМАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ИЗМЕРЕНИЯ
РД 153-34.0-35.301-2002
УДК 621.314.22.08(083.96)
Дата введения 2003 - 03 - 01
год-месяц-число
Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма но наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС" и Открытым акционерным обществом "Всероссийский проектный и научно-исследовательский институт Энергосетьпроект"
Исполнители B.C. БУРТАКОВ (ОАО "Фирма ОРГРЭС" и К.С. ДМИТРИЕВ (ОАО "Институт Энергосетьпроект")
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 06.06.2002
Заместитель начальника А.П. ЛИВИЙСКИЙ
РД издан но лицензионному договору с РАО "ЕЭС России".
Срок первой проверки настоящего РД — 2008 г.,
периодичность проверки - один раз в 5 лет.
Взамен РД 34.35.301
^
Инструкция содержит указания по проверке трансформаторов тока (ТТ), используемых для релейной защиты, автоматики и измерения, а также указания по проверке вторичных токовых цепей до входных зажимов устройств защиты, автоматики и измерения.
Проверка токовых цепей внутри указанных устройств, так же как и проверка ТТ в полной схеме устройства, должна выполняться в соответствии с типовой инструкцией по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций.
При подготовке третьего издания были учтены замечания ряда энергосистем к предыдущему изданию Инструкции и изменения, появившиеся за прошедшее время в электротехнике, организации и экономике энергетики.
В настоящее издание Инструкции введен раздел о методах проверки погрешностей ТТ для разных вариантов их использования в релейной защите, в котором перечислены существующие сейчас методы определения погрешностей ТТ и дано краткое изложение двух наиболее простых из них.
Не приводятся в настоящей Инструкции методы проверки высоковольтной изоляции ТТ, не имеющие отношения к вторичным цепям. В Инструкцию не включены способы проверки трансформаторов нулевой последовательности (эти сведения отражаются в специальных инструкциях по устройствам сигнализации и защитам от замыканий на землю и на корпуса оборудования), а также сведения о ТТ с зазором, воздушных трансформаторах типа пояса Роговского и других пока еще не имеющих широкого распространения датчиках, которые должны приводиться в инструкциях фирм-изготовителей.
С выходом настоящей Инструкции утрачивает силу РД 34.35.301 "Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты. Издание второе" (М.: Энергия, 1977).
^
АВ — автоматический выключатель.
ВАХ — вольт-амперная характеристика.
ИТТ — испытываемый трансформатор тока.
МДС — магнитодвижущая сила.
^ — прямоугольная характеристика намагничивания.
СХН — спрямленная характеристика намагничивания.
ТН — трансформатор напряжения.
^ — трансформатор тока.
XX — холостой ход.
ЭДС — электродвижущая сила.
ЭТТ — эталонный трансформатор тока.
— коэффициент XX.
— обобщенный параметр режима ТТ.В — мгновенное значение магнитной индукции.
Bm расч — расчетная амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе.
Bмакс — максимальная магнитная индукция в магнитопроводе.
Bs — магнитная индукция насыщения по ПХН или СХН для данного ТТ.
е — мгновенное значение ЭДС.
Е2 — вторичная ЭДС (ЭДС вторичной обмотки).
E2s — вторичная ЭДС насыщения.
F — магнитодвижущая сила (МДС).
Fном — номинальная МДС.
f — частота.
fт — токовая погрешность.
fF — погрешность МДС.
Н — действующее значение напряженности магнитного поля в магнитопроводе.
I1 — действующее значение первичного тока.
i1 — мгновенное значение первичного тока.
I1 ном — номинальный первичный ток ТТ.
I2 ном — номинальный вторичный ток ТТ.
i12 и I12 — мгновенное и действующее значения первичного тока, приведенные к числу витков вторичной обмотки ТТ.
i2 и I2 — мгновенное и действующее значения вторичного тока.
i02, I02 и I02 макс — мгновенное, действующее и амплитудное значения намагничивающего тока, приведенные к числу витков вторичной обмотки ТТ (значения вторичного намагничивающего тока).
i01, I01 и I01 макс — мгновенное, действующее и амплитудное значения намагничивающего тока, приведенные к числу витков первичной обмотки ТТ (значения первичного намагничивающего тока).
i1 и i2 — первичный и вторичный мгновенный ток полной погрешности.
I1 и I2 — первичный и вторичный комплексный действующий ток полной погрешности.
К5, К10 — предельная кратность ТТ при 5 или 10% полной погрешности (при данной нагрузке).
К5 ном, К10 ном — номинальная предельная кратность ТТ при 5 или 10% полной погрешности.
— витковый коэффициент трансформации.l — средняя длина силовой линии магнитного поля.
Lн — индуктивность нагрузки.
nт ном — номинальный коэффициент трансформации.
Q — сечение стали магнитопровода.
rт2 — активное сопротивление вторичной обмотки.
RH — активное сопротивление нагрузки.
r2 — активное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
Sн ном — номинальная мощность нагрузки.
t — текущее время.
Т — длительность периода тока.
U2 — напряжение на вторичной обмотке.
w1 — число витков первичной обмотки.
w2 — число витков вторичной обмотки.
w2 ном — номинальное число витков вторичной обмотки.
xT2 — индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки.
хн — индуктивное сопротивление нагрузки.
x2 — индуктивное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
z2 — комплексное сопротивление вторичной ветви.
zT2 — полное сопротивление вторичной обмотки.
zн — полное сопротивление нагрузки.
z2 — полное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
zн ном — номинальное сопротивление нагрузки ТТ.
z02 — полное сопротивление ветви намагничивания, приведенное к числу витков вторичной обмотки ТТ.
zSH — номинальное сопротивление насыщения.
— угол между векторами намагничивающего и вторичного токов ТТ.
— угол потерь в стали.
— угловая погрешность.
— полная погрешность.
в — коэффициент витковой коррекции.
2 — угол сопротивления вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
— рабочий магнитный поток.
— потокосцепление вторичной обмотки.
В Инструкции все перечисленные выше величины выражены в единицах СИ, например:
| Величина | Единица СИ |
| E2 | В |
| f | ГЦ |
| Q | м2 |
| Bm | Тл |
| I02 | А |
| Н | А/м |
| Z | Ом |
| L | Гн |
| l | м |
^
1.1 Трансформатор тока как измерительный электроаппарат
1.1.1 Устройство и принцип действия ТТ
Простейший и самый распространенный ТТ — двухобмоточный. Он имеет одну первичную обмотку с числом витков w1 и одну вторичную обмотку с числом витков w2. Обмотки находятся на общем магнитопроводе, благодаря которому между ними существует хорошая электромагнитная (индуктивная) связь.
Первичная обмотка, изолированная от вторичной обмотки на полное рабочее напряжение аппарата, включается последовательно в рассечку цепи контролируемого первичного тока, а вторичная обмотка замыкается на нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней протекание вторичного тока, практически пропорционального переменному первичному току. Чем меньше полное сопротивление нагрузки zн и полное сопротивление вторичной обмотки zT2, тем точнее соблюдается пропорциональность между первичным и вторичным токами, т.е. тем меньше погрешности ТТ. Идеальный режим работы ТТ — это режим КЗ вторичной обмотки, тогда как для ТН идеальным является режим XX.
Один вывод вторичной обмотки обычно заземляется, поэтому он имеет потенциал, близкий к потенциалу контура заземления электроустановки.
Трансформаторы тока для защиты предназначены для передачи измерительной информации о первичных токах в устройства защиты и автоматики. При этом они обеспечивают:
1) масштабное преобразование переменного тока различной силы в переменный вторичный ток приемлемой силы для питания устройств релейной защиты;
2) изолирование вторичных цепей и реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепей высокого напряжения. Аналогичные функции выполняют и ТТ для измерений, предназначенные для передачи информации измерительным приборам.
Между ТТ для защиты и для измерений нет принципиальной разницы. Существующие различия заключаются в неодинаковых требованиях к точности и к диапазонам первичного тока, в которых погрешности ТТ не должны превышать допустимых значений. К ТТ для измерений предъявляется требование ограничения сверху действующего значения вторичного тока при протекании тока КЗ по первичной обмотке, для них устанавливается номинальный коэффициент безопасности приборов. Это требование не предъявляется к ТТ для защиты, которые должны обеспечивать необходимую точность трансформации тока и при КЗ. Номинальный коэффициент безопасности фактически является верхним пределом для номинальной предельной кратности ТТ для измерений. Поэтому в стандартах некоторых стран (например, в германских правилах VDE 0414 "Regeln für Meßwandler") для всех ТТ нормируется номинальная предельная кратность (Nenn Überstromziffer "n"), причем ее ограничение для измерительных ТТ задается в форме n < ..., а для трансформаторов тока для защиты в форме n >... .
При анализе явлений в ТТ необходимо учитывать положительные направления первичного и вторичного токов в соответствующих обмотках, а также ЭДС, индуктируемой во вторичной обмотке, от которых зависят знаки (плюс или минус) в формулах и углы векторов на векторных диаграммах.
В технике релейной защиты приняты положительные направления для токов и ЭДС, показанные на рисунке 1. Звездочками отмечены однополярные зажимы обмоток, например их начала, которые по ГОСТ обозначаются символами Л1 у первичной обмотки и И1 у вторичной обмотки.
 |  |  |
| а) | б) | в) |
а, б — схемы условных обозначении; в — схема замещения
Рисунок 1 - Схемы ТТ
Приняты положительными: направление для первичного тока от начала к концу первичной обмотки и направление для вторичного тока от начала вторичной обмотки (по внешней цепи нагрузки) к концу вторичной обмотки, соответственно этому внутри вторичной обмотки - направление вторичного тока и вторичной ЭДС (от конца к началу обмотки).
При указанных положительных направлениях векторы первичного и вторичного токов совпадают по фазе при отсутствии угловой погрешности, а мгновенная вторичная ЭДС равна взятой со знаком "плюс" первой производной по времени от потокосцепления вторичной обмотки.
По причине существенной нелинейности характеристики намагничивания ферромагнитного магнитопровода к анализу явлений в ТТ неприменим принцип наложения (суперпозиции). Даже при номинальном первичном токе и номинальной нагрузке индукция в магнитопроводе не равна разности индукций, которые были бы созданы отдельно взятыми первичным и вторичным токами. Результирующий магнитный поток в магнитопроводе ТТ определяется только совместным одновременным действием первичного и вторичного токов и даже гипотетически не может корректно рассматриваться как разность потоков, раздельно созданных первичным и вторичным токами.
1.1.2 Классификация ТТ
По ГОСТ 7746-89 ТТ подразделяются по следующим основным признакам:
— по роду установки:
для работы на открытом воздухе (категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69 [22]);
для работы в закрытых помещениях (категории размещения 3 и 4 по ГОСТ 15150-69);
для работы в подземных установках (категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69);
для работы внутри оболочек электрооборудования (категории размещения в соответствии с таблицей ГОСТ);
| Характеристика среды внутри оболочки | Категория размещения трансформаторов тока, устанавливаемых внутри оболочек электрооборудования, по ГОСТ 15150-69, при разных категориях самого электрооборудования по тому же ГОСТ | |||
| Категория 1 | Категория 2 | Категория 3 | Категория 4 | |
| 1. Газовая среда, изолированная от наружного воздуха, или жидкая среда | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 2. Газовая среда, не изолированная от наружного воздуха | 2 | 2 | 3 | 4 |
— по принципу конструкции: опорные (О), проходные (П), шинные (Ш), встроенные (В), разъемные (Р). Допускается по ГОСТ 7746-89 [14] сочетание нескольких перечисленных принципов, а также конструктивное исполнение, не подпадающее под перечисленные признаки;
— по виду изоляции: с литой изоляцией (Л), с фарфоровой покрышкой (Ф), с твердой изоляцией (кроме фарфоровой и литой) (Т), маслонаполненные (М), газонаполненные (Г);
— по числу ступеней трансформации: одноступенчатые и каскадные;
— по числу магнитопроводов со вторичными обмотками, называемых кернами, объединенных общей первичной обмоткой: с одним керном, с несколькими кернами;
— по назначению кернов: для измерения, для защиты, для измерения и защиты, для работы с нормированной точностью в переходных режимах;
— по числу коэффициентов трансформации: с одним коэффициентом трансформации; с несколькими коэффициентами трансформации, получаемыми путем изменения числа витков первичной или(и) вторичной обмоток, а также путем применения вторичных обмоток с отпайками.
1.1.3 Структура условного обозначения ТТ по ГОСТ 7746-89
| Т | Х | Х | Х | - Х | Х | - Х | - Х/Х | -Х | / Х | ХХ | | | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 [22] | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Номинальный вторичный ток, А | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Номинальный первичный ток, А. При наличии у ТТ нескольких первичных токов указываются все значения через тире | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Номинальный класс точности. При наличии у ТТ нескольких кернов указывается класс точности каждого из них в виде дроби | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Конструктивный вариант исполнения, если завод выпускает несколько вариантов данного типа (арабские или римские цифры) | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Категория, характеризующая путь утечки внешней изоляции по ГОСТ 9920-89 [23] (только для ТТ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69) | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Номинальное напряжение, кВ | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | М - только для модернизированных изделий | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Буква, характеризующая вид изоляции (см. выше) | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Буква, характеризующая принцип конструктивного исполнения (см. выше) | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | Обозначение трансформатора тока | ||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | |||||||||||||
В стандартах на трансформаторы отдельных видов ГОСТ 7746-89 [14] допускает ввод в буквенную часть обозначения дополнительных букв. Допускается исключение или замена отдельных букв, кроме Т, для обозначения особенностей конкретного ТТ.
1.1.4 Основные (номинальные) параметры ТТ
По ГОСТ 7746-89 к номинальным параметрам ТТ относятся:
— номинальное напряжение ТТ Uном — номинальное напряжение цепей, для которых предназначен данный аппарат. Встроенные ТТ не имеют паспортного параметра номинального напряжения;
— номинальный первичный ток ТТ I1ном;
— номинальный вторичный ток ТТ I2ном;
— номинальный коэффициент трансформации ТТ;
— номинальная вторичная нагрузка с номинальным коэффициентом мощности cos (1 или 0,8 индуктивный). Обозначается zн. ном (сопротивление нагрузки) или Sн. ном (номинальная мощность нагрузки);
— номинальный класс точности ТТ (керна для ТТ с несколькими кернами);
— номинальная предельная кратность ТТ, обслуживающего релейную защиту - К10ном, К5ном;
— номинальный коэффициент безопасности для приборов - К ном;
— номинальная частота ТТ — fном.
Скачать файл (1664.5 kb.)