Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Пример расчета уставок кабельной линии 10 кВ с ответвлениями

Выбор ПКТ по мощности трансформатора

В данной статье будет рассматриваться пример расчета уставок токовых защит для кабельной линии 10 кВ с ответвлениями.

Согласно ПУЭ 7-издание пункт 3.2.93 на линиях с односторонним питанием от многофазных КЗ должна предусматриваться двухступенчатая токовая защита.

Первая ступень – токовая отсечка (ТО) без выдержки времени, вторая ступень максимально-токовая защита (МТЗ) с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени.

В конце каждого ответвления установлены трансформаторы типа ТМГ 10/0,4 кВ, защищенные предохранителями типа ПКТ. Расчетная схема кабельной линии 10 кВ представлена на рис.1.

Исходные данные

1. Параметры питающей системы:

  • Uc.ном = 10,5 кВ – среднее номинальное напряжение системы;
  • Iк.мах. = 5500 А – ток КЗ системы в максимальном режиме на шинах 10 кВ;
  • Iк.min. = 5030 А – ток КЗ системы в минимальном режиме на шинах 10 кВ;

2. Характеристики трансформаторов 10,5/0,4 кВ

Тип тр-ров Мощность Sном., кВА Номинальное напряжение, кВ Напряжениекороткогозамыкания Uк, % ВН НН
ТМГ-160/1016010,50,44,5
ТМГ-250/1025010,50,44,5
ТМГ-400/1040010,50,44,5

3. Параметры линий:

Значения активных и реактивных сопротивлений для кабеля марки АСБ-10 сечением 35 мм2 определяем по таблице 2-5 [Л1.с 48].

  • Rуд.=0,894 Ом/км – удельное активное сопротивление;
  • Худ. = 0,095 Ом/км – удельное реактивное сопротивление;
  • L1 = 1500 м – длина кабельной линии КЛ-1;
  • L2 = 1000 м – длина кабельной линии КЛ-2;

4. Для защиты кабельной линии применяется микропроцессорный терминал типа Sepam 1000+S40 компании «Schneider Electric».

5. Трансформаторы тока ТОЛ-СЭЩ-10-100/5:

  • Iтт1ном. = 100 А –номинальный первичный ток ТТ;
  • Iтт2ном. = 5 А –номинальный вторичный ток ТТ;
  • nт = Iтт1ном./ Iтт2ном. = 100/5 = 20 – номинальный коэффициент трансформации ТТ.

1. Расчет тока трехфазного КЗ

1.1. Определяем максимальный рабочий ток для трансформаторов 10,5/0,4 кВ:

1.2. Определяем полное сопротивление двухобмоточных трансформаторов 10,5/0,4 кВ по выражению 25 [Л2. с. 27]:

где:

  • Uном. – номинальное напряжение трансформатора, кВ;
  • Sном. – номинальная мощность трансформатора, кВА;

Еще в технической литературе вы можете встретить, вот такую формулу по определению полного сопротивления трансформатора.

Как мы видим результаты совпадают.

1.3. Определяем сопротивление системы в максимальном режиме по выражению 3 [Л2. с. 5]:

1.4. Определяем сопротивление кабельных линий с учетом длины, по формулам представленным в [Л5. с. 21]:

1.5. Рассчитаем ток трехфазного КЗ в точке подключения трансформаторов (точка К2), ближних к источнику питания (в конце кабельной линии КЛ-1):

1.6. Рассчитаем ток трехфазного КЗ в точке К3 в конце кабельной линии КЛ-2:

Согласно [Л3, с.39] селективность токовой отсечки без выдержки времени установленной на линии обеспечивается выбором ее тока срабатывания Iто.с.з. большим, чем максимальное значение тока КЗ Iк.з.макс. при повреждении в конце защищаемой линии.

При расчете ТО линии, по которой питается несколько трансформаторов, ТО должна отстраиваться от КЗ на выводах ближайшего трансформатора для обеспечения селективности между ТО и защитами трансформаторов [Л4, с.22] (см. пример 12 [Л3, с.102]).

2.1. Определяем ток срабатывания токовой отсечки по выражению 1-17 [Л3, с.39]:

где: kн – коэффициент надежности, для цифровых терминалов, в том числе Sepam принимается в пределах 1,1 – 1,15;

Токовую отсечку нужно отстраивать не только от максимального значения тока КЗ, но и отстраивать от бросков тока намагничивания (БТН) силовых трансформаторов согласно [Л3, с.41].

Данные токи возникают в момент включения под напряжения ненагруженного трансформатора и могут достигать значения 5-7*Iном.тр.

Однако как показывает практика, выбор тока срабатывания ТО по условию отстройки от максимального значения тока КЗ, обеспечивает и отстройку от бросков тока намагничивания.

2.2. Для проверки себя, выполним условие отстройки ТО от бросков тока намагничивания по выражение 4.12 [Л4, с.22]:

где:

  • kбтн = 5 — 7 – коэффициент броска тока намагничивания;
  • ∑Iном.тр. – сумма номинальных токов всех трансформаторов, питающихся по линии, А;

2.3. Определяем вторичный ток срабатывания реле по формуле 1-3 [Л3, с.18]:

где: kсх=1 — когда вторичные обмотки трансформаторов тока, выполнены по схеме «полная звезда» и «неполная звезда»;

2.4. Определяем коэффициент чувствительности при двухфазном к.з. в минимальном режиме по выражению 1-5 [Л3, с.19]:

Согласно ПУЭ 7 издание пункт 3.2.21.2 kч.то > 1,5.

Принимает ток срабатывания ТО Iто.с.з.=2849 A, время срабатывания ТО t = 0 сек.

3. Расчет МТЗ линии

3.1. Определим ток срабатывания МТЗ по условию отстройки от самозапуска двигателей нагрузки после восстановления питания действием автоматики по выражению 1-1 [Л3, с.16]:

где:

  • kн = 1,1 – 1,15 – коэффициент надежности, берется по ана0логии из расчета ТО;
  • kв — коэффициент возврата, для цифровых терминалов рекомендуется принимать – 0,96, для Sepam принимается 0,935;
  • kсзп. – коэффициент самозапуска, в связи с тем, что в данном примере линия питает только бытовую нагрузку (двигательная нагрузка — отсутствует), по опыту эксплуатации и проведенных исследований рекомендуется принимать kсзп. = 1,2 – 1,3 [Л3, с.75, 111], при условии, что время срабатывания защиты будет не менее 0,5 с.

Если же у вас в виде нагрузки преобладают асинхронные двигатели напряжением до 1000 В, в этом случае нужно определить коэффициент самозапуска.

В качестве примера, расчет коэффициента самозапуска, рассмотрен в статье: «Пример выбора уставок секционного выключателя 6(10) кВ».

Iраб.макс. – максимальный рабочий ток линии, то есть Iраб.макс. – это сумма номинальных токов всех трансформаторов, питаемых по защищаемой линии, без учета коэффициента загрузки трансформаторов.

Определяя Iраб.макс. без учета коэффициента загрузки, мы создаем определенный расчетный запас на несколько лет.

3.2. Определяем вторичный ток срабатывания реле по выражению 1-3 [Л3, с.18]:

3.3. Определяем коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ в основной зоне действия защиты (точка КЗ с наименьшим током КЗ) по выражению 1-5 [Л3, с.19]:

3.4. Определяем коэффициент чувствительности в зоне резервирования, т.е. когда КЗ у нас на шинах 0,4 кВ трансформаторов ответвления.

3.4.1. Определим токи КЗ за трансформаторами:

3.4.2. Определяем коэффициенты чувствительности при двухфазном КЗ в зоне резервирования:

Выбор числа и мощности трансформаторов: принципы и правила

Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях определяется величиной и характером электрических нагрузок (требуемой надежностью электроснабжения и характером потребления электроэнергии), территориальным размещением нагрузок, их перспективным изменением и при необходимости обосновывается техникоэкономическими расчетами. 

Основные принципы выбора трансформатора

Как правило, в системах электроснабжения применяются одно и двухт рансформаторные подстанции. Применение трех трансформаторных подстанций вызывает дополнительные капитальные затраты и повышает годовые эксплуатационные расходы.

Трехтрансформаторные подстанции используются редко, как вынужденное решение при реконструкции, расширении подстанции, при системе раздельного питания силовой и осветительной нагрузок, при питании резкопеременных нагрузок.

На крупных подстанциях (ГПП) применяются в основном два трансформатора (два независимых источника питания), так как через такие подстанции должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники I, II и III категорий надежности электроснабжения.

При нескольких пунктах приема электроэнергии на предприятии на ГПП, а также при питании предприятия по схеме глубокого ввода наПГВ допускается применять по одному трансформатору при обеспечении послеаварийного питания нагрузок по связям вторичного напряжения с соседними подстанциями (ПГВ, ГПП), с ТЭЦ или другими ИП. При магистральном питании однотрансформаторных ПГВ по линиям 35—220 кВ ближайшие подстанции рекомендуется присоединять к разным линиям или цепям с последующим использованием в послеаварийных режимах связей на вторичном напряжении.

Однотрансформаторные ТП 6—10/0,4—0,23 кВ применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время не более одних суток, необходимых для ремонта или замены поврежденного элемента (питание электроприемников III категории), а также для питания электроприемников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении или при наличии складского резерва трансформаторов.

Одно трансформаторные ТП

Однотрансформаторные ТП выгодны еще и потому, что если работа предприятия сопровождается периодами малых нагрузок, то за счет наличия перемычек между ТП на вторичном напряжении можно отключать часть трансформаторов, создавая этим экономически целесообразный режим работы. Под экономичным понимается такой режим работы, который обеспечивает минимальные потери мощности в трансформаторах.

В данном случае решается задача выбора оптимального количества работающих трансформаторов.

Такие ТП могут быть экономичны и в плане максимального приближения напряжения 6—10 кВ к электроприемникам, поскольку за счет децентрализации трансформирования электрической энергии уменьшается протяженность сетей до 1 кВ. В этом случае вопрос решается в пользу применения двух однотрансформаторных по сравнению с одной двухтрансформаторной подстанцией.

Двух трансформаторные ТП

Двухтрансформаторные ТП применяются при преобладании электроприемников I и II категорий.

При этом мощность трансформаторов выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного Другой трансформатор с учетом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации можно временно отключить электроприемники III категории). Такие подстанции желательны и независимо от категории потребителей, но при наличии неравномерного суточного или годового графика нагрузки.

В этих случаях выгодно менять присоединенную мощность трансформаторов, например, при наличии сезонных нагрузок, одно или двухсменной работы со значительными изменениями загрузки смен.

Электроснабжение населенного пункта, микрорайона города, цеха, группы цехов или всего предприятия может быть обеспечено от одной или нескольких ТП.

Целесообразность сооружения одно или двухтрансформаторных подстанций определяется в результате техникоэкономического сравнения нескольких вариантов системы электроснабжения.

Критерием выбора варианта является минимум приведенных затрат на сооружение системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности электроснабжения.

В системах электроснабжения промышленных предприятий наиболее распространены следующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000,1600 кВА, в электрических сетях городов — 400, 630 кВА.

Практика проектирования и эксплуатации показала необходимость применения однотипных трансформаторов одинаковой мощности, так как разнообразие их создает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные затраты на ремонт.

Выбор мощности трансформатора

В общем случае выбор мощности трансформаторов производится на основании следующих основных исходных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, продолжительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, нагрузочной способности трансформаторов и их экономичной загрузки.

Основным критерием при выборе единичной мощности так же, как и количества трансформаторов, является минимум приведенных затрат, полученный на основе техникоэкономического сравнения вариантов. 

Ориентировочно выбор единичной мощности трансформаторов может выполняться по удельной плотности расчетной нагрузки (кВА/м2) и полной расчетной нагрузки объекта (кВА).

При удельной плотности нагрузки до 0,2 ВА/м2 и суммарной нагрузке до 3000 кВА целесообразно применять трансформаторы 400; 630; 1000 кВА — с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. При удельной плотности и суммарной нагрузке выше указанных значений более экономичны трансформаторы мощностью 1600 и 2500 кВА.

Однако эти рекомендации не являются достаточно обоснованными вследствие быстроменяющихся цен на электрооборудование, и в частности, ТП.

В проектной практике трансформаторы ТП часто выбирают по расчетной нагрузке объекта и рекомендуемым коэффициентам.

Важное значение при выборе мощности трансформаторов является правильный учет их нагрузочной способности.

Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок из расчета теплового износа изоляции трансформатора.

Если не учитывать нагрузочную способность трансформаторов, то можно необоснованно завысить при выборе их номинальную мощность, что экономически нецелесообразно.

На значительном большинстве подстанций нагрузка трансформаторов изменяется и в течение продолжительного времени остается ниже номинальной.

Значительная часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима и поэтому нормально они остаются длительное время недогруженными.

Кроме того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре окружающей среды, равной +40 °С. В действительности они работают в обычных условиях при температуре среды до 20… 30 °С.

Следовательно, силовой трансформатор в определенное время может быть перегружен с учетом рассмотренных выше обстоятельств без всякого ущерба для установленного ему срока службы (20.. .25 лет).

{xtypo_quote}На основании исследований различных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 1420985, регламентирующий допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего назначения мощностью до 100 мВА включительно с видами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц с учетом температуры охлаждения среды.{/xtypo_quote}

Температура охлаждающей среды для определения допустимых систематических нагрузок принимается как эквивалентное значение для данной местности, вычисленное в соответствии с [24].

Для областных городов России, эквивалентная температура находится в пределах: 9,4…11 °С — годовая,3,4…6,7 °С — зимняя и 15,1…17,9 °С — летняя.

При определении допустимых аварийных перегрузок температура охлаждающей среды принимается во время возникновения аварийной перегрузки.

Для определения систематических нагрузок и аварийных перегрузок в соответствии с необходимо также знать начальную нагрузку, предшествующую перегрузке, и продолжительность перегрузки.

Эти данные определяются по реальному исходному графику нагрузки (полной мощности или току), преобразованному в эквивалентный в тепловом отношении прямоугольный двух или многоступенчатый график.

В связи с необходимостью иметь реальный исходный график нагрузки расчет допустимых нагрузок и перегрузок в соответствии с может быть выполнен для действующих подстанций.

На стадии проектирования подстанций можно использовать типовые графики нагрузок или в соответствии с рекомендациями, также предлагаемыми в, выбирать мощность трансформаторов по условиям аварийных перегрузок согласно табл. 3.3.

Тогда для подстанций, на которых возможна аварийная перегрузка трансформаторов (двухтрансформаторные, однотрансформаторные с резервными связями по вторичной стороне), если известна расчетная нагрузка объекта Sp и коэффициент допустимой аварийной перегрузки Кзав (табл. 3.3), номинальная мощность трансформатора определяется какСледует также отметить, что нагрузка трансформатора свыше его номинальной мощности допускается только при исправной и полностью включенной системе охлаждения трансформатора.

Что касается типовых графиков, то на сегодняшний день они разработаны для ограниченного количества узлов нагрузок.

Частично типовые графики отдельных видов потребителей (коммунально бытовых и сельскохозяйственных) обработаны и для практического удобства сведены в табл. 3.4, 3.5 [25].

В этих таблицах в сокращенном виде соответственно указаны интервалы допустимых нагрузок и аварийных перегрузок трансформаторов с естественным масляным охлаждением, напряжением 10/0,4 кВ, мощностью до 630 кВА для некоторых видов потребителей с учетом климатических условий России.

По табл. 3.4 для необходимого вида нагрузки находится интервал минимальной и максимальной границы допустимой систематической нагрузки трансформатора (Samm…Samg), в котором находится величина расчетной нагрузки трансформатора Sp (для трансформаторов,определяет номинальную мощность трансформатора по допустимой нагрузке для нормального режима работы подстанции.

По табл. 3.5 для соответствующего вида нагрузки устанавливается номинальная мощность трансформатора по допустимой аварийной нагрузке исходя из условия:

В зависимости от возможных режимов работы трансформатора выбор мощности его осуществляется по табл. 3.4 или по табл. 3.4, 3.5.

Поскольку выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ, определяется чаще всего экономическим фактором, то существенным при этом является учет компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителя.

Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1 кВ, можно уменьшить количество ТП 10/0,4, их номинальную мощность.

Особенно это существенно для промышленных потребителей, в сетях до 1 кВ которых приходится компенсировать значительные величины реактивных нагрузок. Существующая методика по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий предполагает выбор мощности компенсирующих устройств и одновременно — количества трансформаторов подстанций и их мощности.

Таким образом, с учетом вышеизложенного, а также сложностей непосредственных экономических расчетов, быстроменяющихся стоимостных показателей строительства подстанций и стоимости электроэнергии выбор мощности силовых трансформаторов при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6—10/0,4—0,23 кВ может быть осуществлен следующим образом:

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий

Выбор мощности в сетях промышленных предприятий осуществляется по следующим принципам:

  1. единичная мощность трансформаторов выбирается в соответствии с рекомендациями удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки объекта;
  2. количество трансформаторов подстанции и их номинальную мощность определяют согласно указаниям по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий [3] (см. также раздел 4.3);
  3. выбор мощности трансформаторов должен осуществляться с учетом рекомендуемых коэффициентов загрузки (табл. 3.2) и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов (табл. 3.3);
  4. при наличии типовых графиков нагрузки выбор следует вести в соответствии с ГОСТ 1420985 и с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ;

Выбор мощности в городских электрических сетях

  1. располагая типовыми графиками нагрузки подстанции, выбор мощности трансформаторов следует выполнять в соответствии с ГОСТ 1420985 ;
  2. зная вид нагрузки подстанции, при отсутствии типовых графиков ее целесообразно руководствоваться методическими указаниями института «Росэнергосетьпроект» , т.е. использовать данные табл. 3.4,3.5.

Предохранители ПКТ

Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 … 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ.

Патрон предохранителя состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки.

При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1 б).

Структура условного обозначения предохранителей серий ПКТ

Пример: ПКТ 101-10-16-20 У1

  • П – предохранитель;
  • К – с кварцевым наполнителем;
  • Т – для силовых трансформаторов;
  • 1 – однополюсный;
  • 01 – конструктивное исполнение контакта;
  • 10 – номинальное напряжение в киловольтах;
  • 16 – номинальный ток предохранителя в амперах;
  • 20 – номинальный ток отключения в килоамперах;
  • У- климатическое исполнение;
  • 1 – категория размещения.

Комплектация предохранителя ПКТ

Предохранитель ПКТ 101, ПКТ 102, ПКТ 103, ПКТ 104 состоит из следующих элементов и поставляется в разобранном виде:

  • патрон (заменяемый элемент) ПТ 1.1, ПТ 1.2, ПТ 1.3, ПТ 1.4 – 1 шт;
  • контакт (др. названия: губка, пинцет, держатель) К01, К02, К03, К04 – 2 шт;
  • опорный изолятор ИОРП-10-06 (исполнение У3) или С4-80 (исполнение У1) – 2 шт (изоляторы устанавливаются на специальном цоколе или непосредственно на элементах конструкции распределительного устройства);
  • комплект крепежных деталей;

Патроны ПТ предохранителей типа ПКТ:

  1. – крышка;
  2. – латунный колпачок;
  3. – фарфоровая трубка;
  4. – кварцевый песок;
  5. – плавкие вставки;
  6. – указатель срабатывания;
  7. – пружина;

На рисунке показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком.

Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания.

Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

Предохранитель типа ПКТ:

  1. – цоколь;
  2. – опорный изолятор;
  3. – контакт;
  4. – патрон;
  5. – замок;

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован – после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении.

При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток.

 В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

Контакт предохранителей ПКТ 101:

  1. – контактные губки;
  2. – стальная скоба;
  3. – стальная планка;
  4. – медная накладка;
  5. – ограничитель;

Контакт предохранителей ПКТ 101 состоит из контактных губок 1, охватываемых стальной скобой 2, обеспечивающей необходимое контактное давление; контактного вывода, состоящей из стольной планки 3, с медной накладной планкой 4, и ограничителей 5, обеспечивающих установку патрона в правильном положении и препятствующих выскальзыванию его из контактов при единичных сотрясениях.

Контакт (К 02-10) предохранителей ПКТ 102 отличается от контакта К 01-10, изображенного на рисунке, шириной.

Контакт (К 03-10) предохранителей ПКТ 103, в сравнении с К 02-10, имеет одну (более массивную) контактную губку и снабжен дополнительно замком в виде откидывающейся пружинной скобы, препятствующей выпаданию патрона при действии электродинамических сил или единичных сотрясениях.

Контакт (К 04-10) предохранителя серии ПКТ 104 выполнен из двух контактов от предохранителя серии ПКТ 103, собранных без стальной или медной планок и установленных на контактном выводе, представляющем собой массивную пластину.

Предохранители ПКТ 101 категории размещения 1 отличаются от предохранителей этой же категории размещения 3 формой опорных изоляторов и наличием в патроне дополнительных деталей, герметизирующих внутреннюю полость патрона.

  • Наименование товараДополнительная информацияЦена
  • ПКТ 101-10-20-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-10-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-20-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-2-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-20-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-16-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-2-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-5-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-8-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 8А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-10-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-20-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 20А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-5-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-16-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-31.5-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-10-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-8-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 8А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-2-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 2А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-16-40

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 16А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 101-6-10-40

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 10А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-31.5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-50-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-10-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-31.5-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 31,5А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-80-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-80-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 102-6-40-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 40А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-80-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-100-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-80-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 80А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-10-50-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 50А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-6-160-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 103-6-100-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-160-20

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-200-31.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 200А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-10-100-12.5

    Высоковольтный предохранитель 10 кВ, 100А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-200-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 200А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-315-31.5

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 315А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

  • ПКТ 104-6-160-20

    Высоковольтный предохранитель 6 кВ, 160А, в сборе с держателями 2шт и изоляторами 2шт.

В рабочее время наши специалисты готовы оказать компетентную помощь в подборе интересующей вас продукции. Для этого вы можете позвонить по любому из указанных телефонов. Также вы можете написать на нашу электронную почту или воспользоваться формой обратной связи ниже по ссылке.

Выбор трансформатора: назначение и принцип работы, способы подбора трансформатора по мощности

Выбор ПКТ по мощности трансформатора

Каждый радиолюбитель сталкивается с выбором трансформатора для питания различных схем и устройств, а также для создания блоков питания.

С этой целью можно использовать уже готовые варианты или же рассчитать и сделать трансформатор своими руками.

Необходимо понимать основное предназначение, принцип работы, а также ориентироваться и рассчитывать нужные параметры. Для выбора трансформатора используются несколько методов.

Основным предназначением трансформатора (Т) является преобразование переменного напряжения (U) в необходимые номиналы. Т получил широкое применение как простейший преобразователь переменного U, хотя преобразовывать можно и постоянный ток, но этот способ является экономически невыгодным. Т работает только от переменного U, и это связано с принципом его действия.

Трансформатор (Т) — преобразователь переменного входного U в необходимый номинал или номиналы для питания потребителей.

Большинство потребителей питаются от постоянного тока, который получается при преобразовании переменного U в постоянное при помощи диодного моста или какого-либо другого выпрямителя.

Этот преобразователь переменного U является примитивным по своему устройству, однако есть некоторые особенности конструктивного плана.

Т состоит из магнитопровода и катушек, на которые намотан медный изолированный провод. Магнитопровод изготавливается из спецстали, которая обладает ферромагнитными свойствами и называется ферромагнетиком.

Основное отличие ферромагнетиков от обыкновенной стали заключается в наличии атомов, обладающих постоянными спиновыми и орбитальными моментами (СиОМ). СиОМ зависят от температуры и магнитного поля, и благодаря этому обмотки Т при работе не перегреваются из-за отсутствия токов Фуко.

Специальная трансформаторная сталь с ферромагнитными свойствами сводит образование токов Фуко к минимуму, которого недостаточно для перегрева обмоток.

Самыми распространенными материалами для изготовления магнитопровода являются электротехническая трансформаторная сталь (ЭТС) и пермаллой.

ЭТС отличается от обыкновенной стали и физико-химическими свойствами, так как содержит значительную массовую долю кремния (Si), который при помощи специальных технологий, предусмотренных на заводе изготовителе, соединяется с углеродом под действием высокой температуры и давления.

Эта технология изготовления ЭТС получила широкое распространение, так как используется практически во всех Т. Еще одним видом ферромагнетика для изготовления магнитопровода является пермаллой, который представляет собой соединение сплава никеля и железа, использующийся для изготовления Т небольшой мощности. Площадь магнитопровода влияет мощность (P) Т.

Обмотки являются катушками с намотанным изолированным проводом со специальным лаковым покрытием. Диаметр провода и количество витков зависит от U и тока (I), а также это влияет и на P трансформатора. Количество катушек должно быть не менее 2, однако допускается одна катушка при условии, что на нее намотаны 2 обмотки (одна из которых первичная).

Принцип работы

Принцип работы Т достаточно прост и основан на нахождении проводника с количеством витков n в переменном магнитном поле.

Переменное магнитное поле (ПМП) – поле, значение и направление линий магнитного потока (Ф) которого изменяется по закону изменения значений переменного I, генерирующего его с течением времени.

При прохождении тока по виткам катушки первичной обмотки (КПО) образуется Ф, пронизывающий и катушку вторичной обмотки (КВО).

Благодаря замкнутой структуре магнитопровода линии Ф являются замкнутыми. Для уменьшения потерь электрической энергии катушек обмотки располагают максимально близко друг другу. Оптимальным является использование одной катушки с 2 или более обмотками.

Однако этот вариант недопустим в старых сварочных аппаратах. В этом случае катушки должны быть отдельно для повышения теплоотдачи при проведении сварочных работ.

Кроме того, на силовых подстанциях используются Т с масляным охлаждением, но и у них обмотки конструктивно находятся на разных катушках.

В Т применяется закон электромагнитной индукции, при котором происходит изменение Ф и индуцирование электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции в КПО, а ЭДС, возникающая в КВО, называется ЭДС взаимоиндукции.

У Т существует 2 режима работы: холостой ход и активный (нагрузка). При холостом ходе происходит потребление I от 3 до 10% от номинального значения (Iн).

При активном режиме происходит возникновение I в КВО, а следовательно, появляется магнитодвижущая сила (МДС).

В этом случае возможно рассчитать основной параметр Т, который называется коэффициентом трансформации k: I1/I2 = w2/w1 = 1/k, где I1, I2 – I КПО и КВО соответственно, а w2 и w1 – количество витков КВО и КПО.

Из определения k следует еще одно соотношение взаимосвязи ЭДС обмоток (e1 и e2) и токов: e1 * I1 = e2 * I2 = 1. Исходя из этого соотношения можно сделать вывод о том, что мощность (P = e * I), которую потребляет КПО, равна мощности потребления КВО при нагрузке. Мощность Т измеряется в вольт-амперах и обозначается сокращенно «ВА».

Связь между ЭДС в обмотках прямо пропорционально зависит от количества витков. Исходя из закона Ленца, обмотки Т пронизываются одним и тем же Ф, а этот факт позволяет вычислить k еще одним способом. Основываясь на законе индукции для мгновенных значений ЭДС, получаются следующие равенства для КПО и КВО:

  1. e1 = – w1 * dФ/dt * E-8.
  2. e2 = – w2 * dФ/dt * E-8.

Соотношение dФ/dt — величина изменения Ф за единицу времени (по закону, описывающему переменное U).

На основании выражений для мгновенных значений ЭДС выводится зависимость ЭДС для каждой обмотки от количества витков: e1/e2 = w1/w2.

Это утверждение справедливо также и не для мгновенных показателей, отсюда следует, что e1 = U1, e2 = U2. Произведя замену величин, получаются следующие соотношения: e1/e2 = U1/U2 = w1/w2 = k.

По коэффициенту трансформации Т делятся на понижающие и повышающие. Для поиска k необходимо воспользоваться несколькими способами:

  1. По паспорту.
  2. Практическим путем.
  3. Применение моста Шеринга.
  4. Использование УИКТ.

Очень часто радиолюбители пользуются практическим определением этого параметра. Хотя он и не совсем точный. Для расчета блока питания этого способа вполне достаточно.

Паспорт к Т не всегда получается найти. Для определения k используются 2 вольтметра (1 для КПО, 2 – для КВО), затем измеряется несколько раз U на обмотках. После этого рассчитывается k при нескольких значения и берется среднее его значение.

Расчет мощности

Для выбора Т в качестве источника питания следует рассчитать допустимую мощность потребителя или группы потребителей. Существует 2 варианта побора Т: выбор по таблице и осуществление расчета. Узнать мощность трансформатора достаточно просто, необходимо воспользоваться формулой определения мощности: P = U * I. Наиболее точный вариант — выполнение расчета Т в качестве источника питания.

В наличии есть Т, полная мощность которого равна 180 ВА. Необходимо выяснить возможность его применения в качестве источника питания мощностью 160 ВА. Этот метод позволяет осуществить выбор трансформатора по мощности по таблице.

Коэффициент загрузки Т: kз = Sр/Sтр. Sр — полная расчетная мощность: Sp = P/cosф = 180/0,8 = 225 ВА. Коэффициент cosф принимается равным 0,8. Мощность силового Т Sтр = 160 ВА. Исходя из этого, kз = 225/160 = 1,4 (>1). Если взять Т мощностью 250 ВА, то kз = 225/250 = 0,9 ( S: 2000 > 1887,27 (выполняется, следовательно, магнитопровод подходит для Т).

Таким образом, выбор трансформатора по мощности для решения конкретной задачи можно сделать при помощи таблицы или рассчитать и изготовить его самостоятельно. Последний вариант позволяет более гибко и качественно подойти к выбору Т для какого-либо потребителя. Однако подход выбора уже готового Т значительно экономит время.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.