Об организации учета электроэнергии в сетях 24 кВ и 35 кВ.
-КО» в 2007г. приступило к выпуску трансформаторов тока ТЛО-24 и ТЛО-35 с измерительной обмоткой коммерческого учета класса точности 0,2S, с коэффициентами трансформации от 5А до 2500А, многообмоточных.
Необходимость создания высокоточных измерительных трансформаторов тока назревала давно, но небольшой выбор отечественных трансформаторов, в основном производства СЗТТ, с узким диапазоном фиксированных характеристик, не покрывал разнообразные потребности потребителей, выходящих на оптовый рынок электроэнергии и мощности.
Поэтому потребители, руководствуясь требованием НП АТС к классу точности трансформаторов тока – не менее 1,0 – не спешили устанавливать новые трансформаторы, а производили их поверку, оставляя трансформаторы с классом точности 0,5 или 1,0.
При этом нередко коэффициент трансформации трансформатора тока был завышен по отношению к первичной нагрузке, а нагрузка вторичной обмотки не соответствовала требованиям ГОСТ по минимально допустимой величине из-за близкого расположения счетчика и трансформатора тока. Потому даже после создания АИИС КУЭ потребители имеют потери от погрешности элементов, а не экономию средств.
Основные ошибки и заблуждения потребителей электроэнергии при создании системы АИИС КУЭ на напряжении 35 кВ и 24 кВ.
Потребитель считает, что заменив индукционные счетчики на микропроцессорные без замены трансформаторов тока, будет достигнута необходимая точности учета.
Но при этом:
1. Коэффициенты трансформации трансформаторов тока 35 кВ выбирались завышенными из-за низкой термической и электродинамической стойкости к токам короткого замыкания, исходя из проектной мощности электроустановок.
Оставляемые без замены трансформаторы тока 35 кВ, хотя и поверенные для коммерческого учета, зачастую не проверяются на термическую и электродинамическую стойкость из-за увеличившейся мощности энергосистемы, строительства новых линий.
Поэтому в условиях эксплуатации трансформаторы тока находятся в условиях, при которых погрешности выходят за пределы допустимых ГОСТ .
2. Нижний предел нормированной погрешности трансформатора тока с классом точности 0,5 при 5% номинального тока составляет 1,5%. В совокупности с погрешностями измерений трансформаторов напряжения и счетчиков общая погрешность измерительного канала достигает 2,9-3%.
3. Поверенные в классе точности 0,5 трансформаторы тока 35 кВ, из-за близкого расположения к счетчикам и резкого уменьшения вторичной нагрузки обмотки класса точности 0,5 при замене индукционного счетчика на микропроцессорный (до 0,015 ВА), не будут работать в классе точности 0,5 при нагрузках до 20% номинального тока.
Причина:
Магнитопроводы обмотки класса точности 0,5 изготавливаются из обычной электротехнической стали, имеющей высокие потери на перемагничивание по сравнению с магнитопроводами из аморфных или специальных сплавов.
Большинство установленных в прошлом столетии трансформаторов тока имели расчетную мощность вторичной нагрузки 10 ВА и, соответственно, нижний предел нагрузки 3,75 ВА (ГОСТ 7746- ), при этом в измерительную цепь вторичной обмотки класса точности 0.5 включались измерительные приборы и устройства.
Требования НП АТС однозначно устанавливают необходимость обеспечения отдельной измерительной обмотки только для коммерческого учета, совместное включение счетчиков и устройств защиты недопустимо при розничном рынке электроэнергии.
Исключение из цепи вторичной обмотки класса 0,5 мощностью 10 ВА нагрузки приборов и устройств приводит к уменьшению вторичной нагрузки менее нижнего предела и токовая погрешность выходит за верхний предел допускаемой ГОСТом погрешности.
Высокая точность измерений потребления электроэнергии не предусматривалась в типовых проектах 70-80 годов XX века.
Реальные условия эксплуатации измерительных трансформаторов тока были детально рассмотрены специалистами Калужского завода трансформаторов тока, и в результате на основе технических решений и использования импортных материалов изоляции и магнитопроводов трансформаторов тока ТЛО-10 и ТЛП-10 были созданы трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35, не имеющих аналогов среди аналогичных трансформаторов российского производства.
Основные особенности нового продукта.
1. Трансформаторы тока кроме измерительной обмотки класса точности 0,2S имеют одну обмотку для подключения устройств защиты класса 5Р или 10Р и одну обмотку класса точности 0,5 для подключения измерительных приборов (амперметров, вольтметров, ФНП и р.).
2. Диапазон измерения первичных токов в заданном классе точности 0,2S или 0,5S составляет от 5А до 2500 А.
Для сравнения:
Наименьший номинальный первичный ток трансформатора тока ТЛК-35 (СЗТТ) составляет 150 А, что ограничивает область его применения.
Трансформатор тока ТЛО-24 и ТЛО-35 обеспечивают измерение первичного тока во всем диапазоне реальных нагрузок потребителей на напряжении 35 кВ и 24 кВ.
3. Трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 могут изготавливаться в одном корпусе с различными коэффициентами коммерческой обмотки 0,2S и защитных обмоток (при гарантированной термической стойкости) в соотношении 1:2 или 1:3, с различными вторичными токами коммерческой и защитных обмоток 1А и 5А, широким диапазоном мощности каждой из трех вторичных обмоток от 1 ВА до 30 ВА.
Например:
ТЛО-35 У3 – 200/1-400/5-400/5-2/30/30 ВА и ТЛО-35 У3 – 200/5-600/5-600/5-30/30/30 ВА
4. Трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 могут изготавливаться на два номинала первичного тока в соотношении 1:2, с отпайкой, позволяющей увеличить коэффициент трансформации. Например:
с 300А/5А до 600А/5А при увеличении потребляемой мощности потребителя.
5. По заявке потребителя могут изготавливаться трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 с расширенным диапазоном измерения коммерческой обмотки от 0,2% до 200% номинального первичного тока.
6. Гибкий диапазон номинальных вторичных нагрузок от 1 ВА до 30 ВА, в отличие от фиксированных величин нагрузки отечественных трансформаторов тока. Эта характеристика позволяет максимально согласовать нагрузку трансформатора тока и обеспечить работу с погрешностью, близкой к нулю.
7. Номинальный класс точности 0,2S; 0,5S поддерживается и при нагрузках вторичной обмотки менее нижнего предела, определяемого ГОСТ 7746, вплоть до нуля. Это означает, что благодаря этой возможности счетчики электроэнергии могут устанавливаться в непосредственной близости от трансформаторов тока, без расчета сопротивления соединительных проводов, без опасения выйти за нижний предел допускаемой нагрузки.
8. Высокие характеристики уровня изоляции класса «б» позволяют испытывать трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 в составе комплектных распределительных устройств, имеющих фарфоровую изоляцию.
Из вышеизложенного следует, что трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 обеспечивают любые требования потребителя при создании системы коммерческого учета.
Кроме того, трансформаторы тока ТЛО-24 будут весьма востребованы при переводе городских сетей крупных городов на напряжение 24 кВ.
