1

Тема: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Доброго времени суток, уважаемые коллеги!

Столкнулся со следующей проблемой. Есть встроенный в высоковольтный ввод трансформатор тока класса точности 0,5, Ктт - 300/5, Sном=10 ВА. Длина кабеля в цепях ТТ по кабельному журналу составляет 600 м, сечение 2,5 мм^2. Сопротивление устройств, подключенных к обмотке ТТ составляет 0,014 Ом. Номинальный первичный ток электроустановки порядка 250 А. В указанных условиях, трансформатор тока перегружен по вторичным цепям, в результате чего, качество измерений мягко говоря «неудовлетворительно».

Из сложившейся ситуации видится три возможных выхода:

1) Заменить трансформатор тока на аналогичный с параметрами, удовлетворяющими условиям корректной работы в классе точности. Этот выход видится мне оптимальным, но на настоящем этапе он не возможен в силу ряда причин.

2) Отказаться от использования указного трансформатора тока и согласовать присоединение измерительных устройств на другой ТТ. Данный выход видится возможным в случае если удастся обосновать отсутствие других сколько-нибудь удовлетворительных решений.

3) Произвести некоторые изменения в цепях ТТ с целью привести его нагрузку в пределы номинальной. На этом вопросе я хотел бы остановиться подробнее. Собственно этот пункт и является целью создания данной темы, а остальные приведены только в справочном порядке, чтобы продемонстрировать, что они тоже рассматривались, но при этом направить дискуссию в рамки третьего пункта.

По третьему пункту мне видится три варианта действий:

А) Увеличить сечение контрольного кабеля. По расчету требуемое сечение составляет 39 мм^2. Указанное сечение может быть достигнуто путем прокладки параллельно существующему кабелю сечением 2,5 мм^2, четырех контрольных кабелей сечением 10 мм^2, либо шести контрольных кабелей сечением 6 мм^2, либо двух силовых кабелей сечением 35 мм^2. Указанные решения видятся мягко говоря «некрасивыми». Вариант с прокладкой силовых кабелей видится более дешевым и более простым по монтажу в части расширения существующих клеммных рядов, однако сомнительна допустимость применения силового кабеля в цепях измерительных устройств. Если кому либо известна практика применения решений аналогичных представленным в пункте А – прошу поделиться.

Б) Установить вблизи трансформатора тока некое устройство, которое сможет передавать информацию о токе в цифровой или аналоговой форме. Возможно было бы установить некий Merging Unit и обеспечить выдачу измеряемых величин по
протоколу 61850-9-2, однако, приемные устройства не поддерживают указанный протокол, в связи с этим применение данного решения не возможно. Если существуют некие возможности организовать аналогово-цифровое преобразование, передачу до ОПУ «по цифре» и потом цифро-аналоговое преобразование с возможностью подачи аналогового сигнала на измерительные устройства, прошу поделиться информацией.

В) Применение промежуточных трансформаторов тока (ПТТ) с вторичным током 1 А. В рамках данного варианта рассматривается установка в непосредственной близости от встроенного ТТ некоторого ПТТ с коэффициентом трансформации 5/1 , классом точности 0,2S (в целях минимизации погрешности, вносимой данным ТТ в измерения) и Sном=10 ВА. Однако, возникают вопросы, какого типа выбрать ПТТ, какие они вообще бывают, какой лучше применить? Кроме того интересует, какое влияние ПТТ будет оказывать на исходный ТТ. А именно – какое сопротивление в цепи исходного ТТ создаст ПТТ с Кт=5/1, во вторичной цепи которого подключена нагрузка сопротивлением 4,214 Ом? Какие данные запросить у изготовителей ПТТ, чтобы проверить указанное выше?

2

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Самым простым будет перенести точку учета в место измерений, с установкой в шкафу с обогревом, если это необходимо. Возможно, придется подвести цепи напряжения....
Если это технический учет, то, наверное, можно преобразовать переменный ток в  мА постоянного тока (есть куча преобразователей, в том числе и с оптическим выходом)  и передавать уже такую информацию
Ваши варианты - из раздела "умелые руки", т.е. сделать из г.... "конфетку", я бы просто сказал, что так делать неправильно....

3

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Za_RZA пишет:

А) Увеличить сечение контрольного кабеля. По расчету требуемое сечение составляет 39 мм^2.

Покажите расчет, откуда такие цифры?
По прикидкам вам 6-10 мм^2 вполне должно хватить.

4 (2015-07-16 23:06:31 отредактировано Великий СЗМА Новгород)

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Что мешает поставить преобразователь тока 5А в 0-20 (4-20)мА? Есть даже такие, которым и питание не нужно (например серии Е85Х). А потом уже 0-20 (4-20) мА спокойно по кабелю в 2,5 мм2 хоть на 600 метров хоть дальше. Показометров и разных регистраторов с унифицированным токовым входом 0-20 мА (4-20мА) навалом, только искать надо в "КИПовских" каталогах. Ну а если нужен учёт то тогда можно поставить преобразователь в импульсный сигнал. Мы ставили по месту счётчик ABB с импульсным выходом, отправляли вдаль импульсы по витой паре МКЭШ 1х2х0,75 и считали импульсы вдали средствами АСУ ТП.

5

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Conspirator пишет:

Самым простым будет перенести точку учета в место измерений, с установкой в шкафу с обогревом, если это необходимо. Возможно, придется подвести цепи напряжения....
Если это технический учет, то, наверное, можно преобразовать переменный ток в  мА постоянного тока (есть куча преобразователей, в том числе и с оптическим выходом)  и передавать уже такую информацию
Ваши варианты - из раздела "умелые руки", т.е. сделать из г.... "конфетку", я бы просто сказал, что так делать неправильно....

Я с Вами полностью согласен, все рассмотренные мной решения (кроме замены ТТ), это, как бы так по культурнее выразиться, – «лепка из навоза, палок и мха». Однако в сложившихся условиях мне приходится рассматривать даже эти варианты. Была бы моя воля, я бы просто в цепи технического учета пересадил измерения, однако руководство рассуждает так – «Не хватает сечения кабеля – берите сечение больше, не хватает больше – берите два, но в цепи технического учета не сажайте измерения, АИИС ТУЭ это святое, его трогать нельзя».

Относительно переноса точки измерений на ОРУ. Измерения и управление коммутационными аппаратами ячейки присоединения выполнено в одном устройстве. Вынимать из существующего шкафа с проверенными связями терминал, переносить его на улицу, перекладывать все кабели, по которым идут управляющие воздействия на выключатели и разъединители, перекладывать цепи всех защит, которые тоже действовали через цепи указанного терминала. И в конце концов получится ситуация, когда терминалы управления всех присоединений в ОПУ, и только один болтается на ОРУ как золотой зуб во рту у прокаженного. При всем моем к Вам уважении, не могу согласиться с тем, что решение с выносом точки на ОРУ тотально превосходит остальные, так как решая одну проблему, оно создает другие. Покупка же нового терминала только для средств измерений, не предусмотрена проектной документацией, и как следствие, не рассматривается.

rimsasha пишет:

Покажите расчет, откуда такие цифры?
По прикидкам вам 6-10 мм^2 вполне должно хватить.

Rдоп=Sном/I^2=10/25=0,4 Ом
R1=L1*p/S1=15*0,0175/2,5=0,105 Ом –сопротивление спусков от коробки зажимов ТТ до шкафа соединений
Rуст=0,014 Ом – сопротивление измерительных устройств
Rкон=0,01 Ом – переходное сопротивление контактов
L2 =600 м – участок кабеля от шкафа зажимов до устройств
S2=L2*p/(Rдоп-Rуст-R1-Rкон)=600*0,0175/(0,4-0,014-0,105-0,01)=38,75 мм^2

Великий СЗМА Новгород пишет:

Что мешает поставить преобразователь тока 5А в 0-20 (4-20)мА? Есть даже такие, которым и питание не нужно (например серии Е85Х). А потом уже 0-20 (4-20) мА спокойно по кабелю в 2,5 мм2 хоть на 600 метров хоть дальше. Показометров и разных регистраторов с унифицированным токовым входом 0-20 мА (4-20мА) навалом, только искать надо в "КИПовских" каталогах. Ну а если нужен учёт то тогда можно поставить преобразователь в импульсный сигнал. Мы ставили по месту счётчик ABB с импульсным выходом, отправляли вдаль импульсы по витой паре МКЭШ 1х2х0,75 и считали импульсы вдали средствами АСУ ТП.

Проблема состоит в том, что у измерительных устройств, на которые нужно подать измерения от ТТ, нет входов 4-20 мА. Если можно из 4-20мА сделать обратно аналоговый сигнал 1 А или 5 А, то это могло бы помочь. Если Вам такие устройства известны, укажите пожалуйста изготовителя и тип устройства. Дело в том, что я в большей степени по РЗА специализируюсь и в преобразователях разбираюсь никак от слова совсем.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Za_RZA пишет:

Была бы моя воля, я бы просто в цепи технического учета пересадил измерения, однако руководство рассуждает так – «Не хватает сечения кабеля – берите сечение больше, не хватает больше – берите два, но в цепи технического учета не сажайте измерения, АИИС ТУЭ это святое, его трогать нельзя».

Относительно переноса точки измерений на ОРУ. Измерения и управление коммутационными аппаратами ячейки присоединения выполнено в одном устройстве. Вынимать из существующего шкафа с проверенными связями терминал, переносить его на улицу, перекладывать все кабели, по которым идут управляющие воздействия на выключатели и разъединители, перекладывать цепи всех защит, которые тоже действовали через цепи указанного терминала. И в конце концов получится ситуация, когда терминалы управления всех присоединений в ОПУ, и только один болтается на ОРУ как золотой зуб во рту у прокаженного. При всем моем к Вам уважении, не могу согласиться с тем, что решение с выносом точки на ОРУ тотально превосходит остальные, так как решая одну проблему, оно создает другие. Покупка же нового терминала только для средств измерений, не предусмотрена проектной документацией, и как следствие, не рассматривается.

У Вас, что 6MD66 стоит для тех.учета? Вы посчитайте стоимость кабеля (медного) сечением 40мм2 длиной 600м (да еще в броне и экране, чтобы ЭМС "обеспечить",убедите, что без этого учет будет "врать") и стоимость простого прибора для техизмерений (satec, по моему)..... И с этими цифрами к руководству, раз они кроме цифр ничего не понимают...

7

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Za_RZA пишет:

Rдоп=Sном/I^2=10/25=0,4 Ом
R1=L1*p/S1=15*0,0175/2,5=0,105 Ом –сопротивление спусков от коробки зажимов ТТ до шкафа соединений
Rуст=0,014 Ом – сопротивление измерительных устройств
Rкон=0,01 Ом – переходное сопротивление контактов
L2 =600 м – участок кабеля от шкафа зажимов до устройств
S2=L2*p/(Rдоп-Rуст-R1-Rкон)=600*0,0175/(0,4-0,014-0,105-0,01)=38,75 мм^2

Прошу прощения за свою невнимательность, вчера подставил вместо 600,  60 метров, вы правы сечение под 40.
Мне кажется самый подходящий вариант это пункт 2. (может быть даже установить выносные ТТ с вторич. током 1А.)
Еще как вариант хочу предложить соединение двух кернов последовательно (при наличии), тогда сечение существенно уменьшится.

8

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Какая-то экзотическая ситуация ... цепи измерений длиной 600 м с номинальным током 5 А. А как же остальные цепи, цепи защит, например? Сопротивление их куда выше, скорее всего. 600 м - это и для одноамперных цепей солидное сопротивление. Встроенный в АТ трансформатор тока стороны НН? Нет, первичный ток всего 300 А ... А как раньше жили, "до исторического материализма", схема явно не вчера создана? Что изменилось? Может, не так уж и важны эти обстоятельства?
Из предложенных решений, чтобы "за три рубля, и ещё бы стреляло", мне кажется приемлемым только установка вблизи ТТ (в ящике зажимов на ОРУ) ПТТ 5/1 А. Классных, наверное, нет, но всё-таки лучше, чем так. Но и в этом случае придётся прибор (приборы) заменить.

9

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Еще вариант: написать оф. письмо проектировщикам, пусть переделывают проект.

10 (2015-07-18 14:52:26 отредактировано doro)

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

nkulesh пишет:

А как же остальные цепи, цепи защит, например?

В этом - основные сомнения. С цепями защит в свое время довелось поморочить голову. У них главные проблемы - поведение защит при больших токах КЗ. Измерения же работают при токах, не превышающих номинальные. А погрешности проявляются, в первую очередь, при больших токах, существенно их превышающих. Впрочем, в измерениях не силен, сильно не бейте.

Za_RZA пишет:

Номинальный первичный ток электроустановки порядка 250 А

Вот в этом просветите. Номинальный первичный ток электроустановки - такого понятия не припоминаю. Может, нормальный нагрузочный ток отдельного присоединения? Так он ниже, чем заявленный первичный ток ТТ.
Кстати, о чем речь идет - о погрешности измерений в нормальном режиме, или при КЗ? Так во втором случае погрешностью можно вообще пренебречь. Секунды, а то и доли секунды, когда ответственность поставщика перед потребителем переходит совершенно в иную плоскость.
Может, мы о разных методиках расчета говорим? Тогда дайте ссылочку.

11

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Conspirator пишет:

У Вас, что 6MD66 стоит для тех.учета? Вы посчитайте стоимость кабеля (медного) сечением 40мм2 длиной 600м (да еще в броне и экране, чтобы ЭМС "обеспечить",убедите, что без этого учет будет "врать") и стоимость простого прибора для техизмерений (satec, по моему)..... И с этими цифрами к руководству, раз они кроме цифр ничего не понимают...

Я, наверное, несколько не договариваю, в результате чего не возникает ясной картины. Однако, у вас получается довольно точно представлять ситуацию. Дело в том, что я на этом ресурсе новичок и не знаком с местными представлениями об этике, о контингенте на ресурсе. Не хотелось бы попасть в ситуацию, когда заинтересованные люди из руководства узнают свой объект и возникнут вопросы, кто это там в интернетах обсуждает «косяки» на объектах известной энергетической компании.

Речь идет о шунтирующем реакторе. Реактор поставлялся не по проекту, задача ставилась – привязать на объекте что поставили. Отсюда и ситуация, что по большому счету нужна замена встроенного ТТ, но данные расходы в составе работ не предусмотрены и время ожидания поставки не предусмотрено. Удивительность данного случая заключается в том, что проблемной является только обмотка 0,5, предназначенная для измерений АСУ ТП и мониторинга, которая выполнена с коэффициентом 300/5 и мощностью 10 ВА. 0,2S и все 10P выполнены 1000-2000-3000/1 и имеют хорошие параметры, в полной мере удовлетворяющие условиям. Измерения АСУ ТП выполняются терминалом 6MD, который также несет в себе функции управления присоединением. В связи с этим, как я уже говорил ранее, не представляется возможным вынести его на ОРУ. Я стремлюсь к тому, чтобы доказать, что единственным нормальным решением является подключение измерений АСУ ТП (6MD) в обмотку 0,2S последовательно с АИИС ТУЭ. Для данной цели рассматриваю варианты с точки зрения их допустимости и стоимости.

nkulesh пишет:

Какая-то экзотическая ситуация ... цепи измерений длиной 600 м с номинальным током 5 А. А как же остальные цепи, цепи защит, например? Сопротивление их куда выше, скорее всего. 600 м - это и для одноамперных цепей солидное сопротивление. Встроенный в АТ трансформатор тока стороны НН? Нет, первичный ток всего 300 А ... А как раньше жили, "до исторического материализма", схема явно не вчера создана? Что изменилось? Может, не так уж и важны эти обстоятельства?
Из предложенных решений, чтобы "за три рубля, и ещё бы стреляло", мне кажется приемлемым только установка вблизи ТТ (в ящике зажимов на ОРУ) ПТТ 5/1 А. Классных, наверное, нет, но всё-таки лучше, чем так. Но и в этом случае придётся прибор (приборы) заменить.

Если Вам доводилось сталкиваться с ПТТ 5/1, может вы порекомендуете производителя и тип? А самое главное – как учитывать нагрузку ПТТ на обмотку первичного трансформатора тока. Как влияет нагрузка на обмотку 1А ПТТ на обмотку 5 А ТТ?

dominator пишет:

Еще вариант: написать оф. письмо проектировщикам, пусть переделывают проект.

Я не знаю как тут принято к проектировщикам относиться. Может быть, после этого признания меня тут тухлыми яйцами забросают, но проектировщик это я.

doro пишет:

Номинальный первичный ток электроустановки - такого понятия не припоминаю. Может, нормальный нагрузочный ток отдельного присоединения? Так он ниже, чем заявленный первичный ток ТТ.
Кстати, о чем речь идет - о погрешности измерений в нормальном режиме, или при КЗ? Так во втором случае погрешностью можно вообще пренебречь. Секунды, а то и доли секунды, когда ответственность поставщика перед потребителем переходит совершенно в иную плоскость.

Очень стыдно, но определение выдумано мной, я просто поленился найти в литературе, как это правильно назвать, наделся, что и так будет понятно. Речь идет о нормальном нагрузочном токе присоединения. Он действительно немного ниже заявленного первичного тока ТТ (250 А < 300 А). Однако номинальная мощность нагрузки ТТ составляет 10 ВА, в то время как один только кабель длинной 600 м нагружает обмотку на S=I^2*l*p/s=5^2*600*0,0175/2,5=105 ВА. Таким образом, измерительная обмотка ТТ перегружается именно в нормальном режиме, в результате чего там в каждой фазе получаются разные измерения и существенный 3I0.


На настоящий момент, я нахожусь в поисках подходящего ПТТ, чтобы рассмотреть данный вариант. Пока мне попадаются разделительные или согласующие. Разделительные предназначены для создания гальванической развязки между цепями измерений и защит и имеют коэффициенты только 5/5 или 1/1. Они для моих целей не очень подходят. Согласующие, которые предназначены для выравнивания коэффициентов трансформации у дифференциальных мне попадаются только повышающие вторичный ток, что мне также не походит. Единственное, что приходит на ум с коэффициентом 5/1 это ТОП-0,66-I. Но данный продукт не предназначен для моих целей, в связи с этим «меня терзают смутные сомнения». Может кто подскажет какой ПТТ рассмотреть, а также как проверять такой комплекс из ТТ с ПТТ во вторичной обмотке?

12

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Рекомендую почитать главу по расчету ПТТ в книге Циглера "Цифровая Дифференциальная Защита". Если не найдете в сети, могу выслать свой "отсканированный" вариант, им правда не очень удобно пользоваться...
Там идет расчет на основе ПТТ Сименс, они по "железу" не очень большие, поэтому может быть лучше применить ПТТ от ЧЕАЗ, но они получаются дорогими, если отдельно заказывать, дешевле панель купить, на которой они стоят, или "снять" со старых панелей ДФЗ....

Добавлено: 2015-07-20 11:08:31

Conspirator пишет:

ПТТ от ЧЭАЗ, ....

Post's attachments

G_V_902811.tif 913.18 Кб, 27 скачиваний с 2015-07-20 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

13

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Za_RZA пишет:

Может кто подскажет какой ПТТ рассмотреть,

Если будете рассматривать ПТТ от Сименс, то обратите внимание на погрешность по углу. Для РЗА пойдет, для измерений - под сомнением....
У ЧЭАЗ сечение железа очень большое, но нет данных по погрешности по углу, возможно придется самим снимать характеристики, если завод не предоставит...

Post's attachments

4AM51_52_Manual.pdf 554.96 Кб, 24 скачиваний с 2015-07-20 

Rudman_Answer.tif 36.25 Кб, 27 скачиваний с 2015-07-20 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

14

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Что-то вложения к предыдущему сообщению не загружаются.

15 (2015-07-20 12:08:56 отредактировано Za_RZA)

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Conspirator пишет:

Рекомендую почитать главу по расчету ПТТ в книге Циглера "Цифровая Дифференциальная Защита".

Большое спасибо! Циглер есть в моей библиотеке, и уже одна ссылка на его конкретную главу существенно помогла в понимании вопроса!

Conspirator пишет:

Если будете рассматривать ПТТ от Сименс, то обратите внимание на погрешность по углу. Для РЗА пойдет, для измерений - под сомнением....
У ЧЭАЗ сечение железа очень большое, но нет данных по погрешности по углу, возможно придется самим снимать характеристики, если завод не предоставит...

У меня как раз по этому вопросу тоже возникают сомнения. Кроме того, что Сименс и ЧЭАЗ не дешевы, еще и погрешность.

Еще такой вопрос, если я в качестве ПТТ рассмотрю ТОП-0,66-I с Ктт=5/1. С одной стороны, очевидно, что он для моих целей не предназначен.

С другой стороны, он имеет в качестве плючов:

- небольшой размер;
- класс напряжения подходящий к вторичной цепи исходного ТТ;
- класс точности подходящий для измерений;
- параметры вторичной обмотки, позволяющие подключить измерения на кабеле требуемой длины.

В качестве минусов:

- применение ПТТ увеличивает погрешность системы измерений АСУ ТП;
- для проверки возможности применения указанного ТТ нужно запросить с завода сопротивление первичной и вторичной обмоток;
- нет информации о попытках его применения для целей аналогичных моим.

Какие еще могут быть "подводные камни" с применением данного ПТТ?

16

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

rt40 пишет:

Что-то вложения к предыдущему сообщению не загружаются.

Проверил. У меня скачиваются.

17

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Можно еще посмотреть на ПТТ в приложении.
Однако любой ПТТ имеет собственную погрешность (в примере - 0,5%), соответственно, в нормативную погрешность Вы не уложитесь.
Проще проложить кабель с нужным сечением или установить дополнительный измеритель рядом с ТТ. В цепи АИИС КУЭ (если там коммерческий учет) подключиться не получится.

Post's attachments

WSK 40.pdf 915.24 Кб, 19 скачиваний с 2015-07-20 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

18 (2015-07-20 23:40:21 отредактировано GRadFar)

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Ну если именно АСУ ТП, то почему не посмотреть на, скажем, http://www.elpribor.ru/catalog/77/928/ или http://www.elpribor.ru/catalog/51/938/ ?
Поставить по месту, RS485 и Ethernet присутствуют, какие проблемы в АСУ загнать?

19

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

GRadFar пишет:

Ну если именно АСУ ТП, то почему не посмотреть на, скажем, или ?
Поставить по месту, RS485 и Ethernet присутствуют, какие проблемы в АСУ загнать?

Дело в том, что помимо АСУ к этому ТТ подключается мониторинг. Не уверен, что он в состоянии забрать ток по интерфейсу.

20

Re: Перегрузка вторичных цепей ТТ. Варианты решения проблемы

Самый мощный из ПТТ, насколько мне известно, выпускает ЧЭАЗ. Когда-то входили в комплект ДФЗ-201, в большинстве случаев не использовались. Я пытался как-то на их базе сделать сварочный трансформатор, но так и пошло в цветмет. Сейчас вроде бы изготавливаются в комплекте панели ПЗ-233 (перевод на обходной выключатель). Но вот одно сомнение: метрологические характеристики. Изготавливаются, все же, для целей релейной защиты. Погонял в свое время под один проект во всем диапазоне, на повышение и на понижение Ктт. Вроде бы приемлемо. Но я, все же, релейщик, а не метролог.