do 040ct是什麼意思
一、工代問題
技改專案,10kV饋線開關櫃電流互感器CT引數為600/5A、5P30、15VA,300-600/5A、0。5S/0。2S、15/15VA 。驗收意見:CT保護級繞組暫態係數要取2。0,15VA容量不足,會導致短路時互感器飽和,需更換。
二、問題分析
設計階段,原本是要求廠家容量做到30VA,但是廠家限於開關櫃尺寸,在本專案現有變比和精度的情況下,CT最大容量只能做到15VA;鑑於保護裝置下放於開關櫃,沒有仔細校驗,就同意了廠家的引數。
三、CT校驗
1
)計算二次極限電動勢:
E
s1
=K
alf
I
sn
(R
ct
+R
bn
)=30×5×(0。5+0。6)=165V
引數說明:
E
s1
:CT額定二次極限電動勢(穩態);
K
alf
:準確限制值係數;
I
sn
:額定二次電流;
R
ct
:二次繞組電阻:1~1500A/5A產品,取0。5Ω。
R
bn
:CT額定二次負載,計算公式如下:
R
bn
=S
bn
/ I
sn
2
=15/25=0。6
Ω;
S
bn
:額定二次負荷視在功率;
I
sn
:額定二次電流。
2
)計算最大短路電流時的二次感應電動勢:
E
s
=KI
scmax
/K
n
(R
ct
+R
b
)
引數說明:
K
n
:採用的變流比
I
scmax
:最大短路電流;
R
ct
:二次繞組電阻;
K
:給定暫態係數,本專案按驗收意見取2。
R
b
:CT實際二次負荷電阻,計算方法如下:
公式:R
b
= Klx×R
dl
+ R
zzl
+ R
c
R
dl
:電纜阻抗;
R
zz
:保護裝置阻抗。
R
C
:接觸電阻(),取0。1;
Klx
:連線的阻抗換算係數——三相短路,取1;
連線的阻抗換算係數——單相短路,取2;
二次電纜算例:
R
dl
=
(ρL)/s =(1。75×10
-8
×5)/4×10
-6
=0。021875Ω
ρ
銅
=1。75×10
-8
Ωm;
L
:電纜長度,保護裝置下放,取5m;
s
:電纜芯截面積,取4mm
2
;
保護裝置算例:
R
zz
=S
zz
/ I
zz
2
=1/25=0。04
Ω;
R
zz
:保護裝置的額定負載值;
S
zz
:保護裝置交流功耗,請查閱相關保護裝置說明書中的技術引數,該處以1VA為例計算;
I
zz
:保護裝置交流電流值,該處以5A為例計算。
以電流回路串聯n=1個裝置為例,計算二次總負載:
(
三相短路時) R
b
=Klx× R
dl
+n×R
zz
+R
c
=1
×0。0219+1×0。04+0。1=0。162Ω
(
單相短路時) R
b
=Klx× R
dl
+n×R
zz
+R
c
=2
×0。0219+1×0。04+0。1=0。184Ω
A
、三相短路時二次感應電動勢
E
s
=KI
scmax
/K
n
(R
ct
+R
b
)=2×20000/600×5×(0。5+0。162)=220。6V
B
、單相短路二次感應電動勢(本專案10kV採用600A小電阻接地,單相短路電流取600A)
E
st
=KI
scmax
/K
n
(R
ct
+R
b
)=2×600/600×5×(0。5+0。184)=6。84V
3
)CT飽和校驗
A
、三相短路時,Es1(165V )< ES(220.6V)。結
論:三相短路時,CT裕度不滿足要求。
B
、單相短路時,Es1(165V )
> ESt(6.84V)
。
結論:單相短路時,CT裕度滿足要求。
校驗結果,在最嚴重三相短路情況下,CT會飽和。難道要更換CT才能解決麼?事實並非如此,對於這種廠家能力受限的情況,規程另有規定。
四、規程釋義
DL/T866-2015
《電流互感器和電壓互感器選擇及計算規程》第8。2。4、8。2。5有如下規定:
對應的條文說明如下:
顯然,本工程計算中,出現了DL/T866-2015第8。2。4條,“若互感器在技術上難以滿足要求時”的情況。需要執行DL/T866-2015第8。2。5條,“互感器準確限值電流宜大於保護最大動作電流整定值2倍選擇”。
對於10kV線路,最大整定值應該是電流速斷保護定值,通常按照躲過本線路的最大容量配變低壓側母線三相短路電流整定,(可靠係數≥1。3),有多臺相同容量的配變,按照距變電站最短距離的配變計算,延時≤0。3秒,通常小於8kA。
若按照8000x2=16000A進行CT校驗,則
E
s
=KI
scmax
/K
n
(R
ct
+R
b
)=2×8000/600×5×(0。5+0。161875)=88。27V
Es1
(165V )> E
S
(88。27V)。
用此電流校驗:三相短路時,CT裕度滿足要求,本專案的開關櫃CT可以使用,不會影響短路時保護裝置的正確動作。(事實上,對於保護下放開關櫃的饋線,只要保護整定值小於14kA,600/5A的CT裕度能滿足要求).
五、結論及建議
經計算和校驗,10kV開關櫃電流互感器:
1
、800/1A,15VA的電流互感器,按照短路電流20kA校驗,CT滿足要求。
2
、800/5A 5P30 15VA,保護下放開關安裝的饋線,按照短路電流20kA校驗, CT勉強滿足要求。
3
、800/5A 5P30 15VA,保護在主控室集中組屏的饋線,按照短路電流20kA校驗,CT不滿足要求;若按照保護整定值小於等於12kA校驗, CT滿足要求。
4
、600/5A 5P30 15VA的電流互感器,無論保護裝置下放開關櫃還是在主控室集中組屏,按照短路電流20kA校驗, CT均不滿足要求;保護在主控室集中組屏的時候,若按照保護整定值小於等於9kA校驗,CT能滿足要求,保護下放開關櫃的時候,若保護整定值小於等於14kA校驗,CT能滿足要求。
鑑於二次電流5A,15VA的互感器,按照短路電流20kA校驗,CT基本不滿足要求的情況,對於後續工程,提出以下建議:
1
、在保持二次容量不減小的前提下,增大一次額定電流,例如將600/5A,改為1000/5A。
2
、若不增大一次額定電流,需要系統執行部提供改造專線的保護定值(含遠期的最大整定定值)供設計院進行核算,以確定CT是否真能滿足要求。
3
、若既不增大一次額定電流,又無法提供保護定值,則可以考慮減少測量級0。5S繞組,只保留保護級和計量級繞組,如此,可增大保護級繞組容量;缺點是測量、計量需要串聯使用。