ГОСТ Р 71403-2024 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Методические указания по определению параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р

71403—

2024

Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

Методические указания по определению параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2024

ГОСТ Р 71403—2024

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Системный оператор Единой энергетической системы» (АО «СО ЕЭС»), Обществом с ограниченной ответственностью «Эльмаш (УЭТМ)» (ООО «Эльмаш (УЭТМ)»).

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 «Электроэнергетика»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 июля 2024 г. № 892-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

© Оформление. ФГБУ «Институт стандартизации», 2024

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ Р 71403—2024

Содержание

1 Область применения..................................................................1

2 Нормативные ссылки..................................................................1

3 Термины, определения и сокращения....................................................

4 Общие положения....................................................................

5 Требования к выбору класса точности трансформаторов тока................................

см см см

6 Общие требования к выбору иных параметров трансформаторов тока.........................3

7 Требования к выбору номинального первичного тока, номинального вторичного тока, номинальной вторичной нагрузки трансформаторов тока....................................4

8 Требования к выбору номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима трансформаторов тока. . .4

Приложение А (справочное) Примеры выбора электромагнитных трансформаторов тока...........9

Библиография........................................................................12

III

ГОСТ Р 71403—2024

Введение

Положения настоящего стандарта направлены на обеспечение выполнения требований правил [1] (пункт 128), в соответствии с которыми технические характеристики трансформаторов тока и подключенных к ним устройств релейной защиты в совокупности должны обеспечивать правильную работу устройств релейной защиты при коротких замыканиях, в том числе при возникновении апериодической составляющей тока.

IV

ГОСТ Р 71403—2024

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

Методические указания по определению параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах

United power system and isolated power systems. Relay protection and automation. Guidelines by defining parameters of electromagnetic current transformers to ensure the proper functioning of relay protection during transients

Дата введения — 2024—08—01

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к определению класса точности (5Р, ЮР, 5PR, 10PR, TPY, TPZ) и иных параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах.

1.2 Требования настоящего стандарта распространяются на субъекты электроэнергетики и потребителей электрической энергии, владеющих на праве собственности или ином законном основании объектами по производству электрической энергии, объектами электросетевого хозяйства и (или) энергопринимающими установками, входящими в состав электроэнергетической системы или присоединяемыми к ней, субъекта оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, проектные и научно-исследовательские организации.

1.3 Требования настоящего стандарта следует учитывать при строительстве, реконструкции, модернизации и техническом перевооружении объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии, замене установленного на них оборудования, разработке и реализации технических мероприятий, направленных на обеспечение правильной работы устройств релейной защиты в переходных процессах, подготовке необходимой для этого технической и закупочной документации.

1.4 Требования настоящего стандарта не распространяются на трансформаторы тока в случае, если ТТ:

- установлены на объектах электроэнергетики до вступления в силу настоящего стандарта;

- подлежат установке на объектах электроэнергетики в соответствии с проектной (рабочей) документацией на строительство, реконструкцию, модернизацию и техническое перевооружение объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии, согласованной и утвержденной в установленном порядке до вступления в силу настоящего стандарта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 58669 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита. Трансформаторы тока измерительные индуктивные с замкнутым магнитопроводом для защиты. Методические указания по определению времени до насыщения при коротких замыканиях

ГОСТ Р 70507.2 Трансформаторы измерительные. Часть 2. Технические условия на трансформаторы тока

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агент-

Издание официальное

1

ГОСТ Р 71403—2024

ства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 58669, ГОСТ Р 70507.2.

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АПВ — автоматическое повторное включение;

КЗ — короткое замыкание;

РЗ — релейная защита;

РЗА — релейная защита и автоматика;

ТТ — трансформатор тока.

4 Общие положения

4.1 Для обеспечения правильной работы устройств РЗ в переходных режимах КЗ, в том числе при наличии апериодической составляющей тока, необходимо:

а) выбрать один из следующих классов точности ТТ: 5Р, ЮР, 5PR, 10PR TPY, TPZ;

б) с учетом выбранного класса точности ТТ выбрать следующие параметры ТТ:

/_1ном — номинальный первичный ток;

/_2ном — номинальный вторичный ток;

z_2hom — номинальная вторичная нагрузка (или S_{H ном} — номинальная мощность вторичной нагрузки);

К_ном — номинальная предельная кратность;

К_п р ном — номинальный коэффициент переходного режима¹);

^s ном — номинальная постоянная времени вторичного контура²).

4.2 При выборе класса точности ТТ и параметров ТТ, указанных в 4.1 б), должны учитываться требования к ТТ, предъявляемые производителями устройств РЗ, подключенных (планируемых к подключению) к этим ТТ.

4.3 Выбор типа (марки) ТТ, устанавливаемого на объекте электроэнергетики, осуществляется с учетом необходимости соответствия его характеристик, указанных организацией — изготовителем ТТ, классу точности и параметрам, указанным в 4.1 б), определенным в соответствии с настоящим стандартом.

5 Требования к выбору класса точности трансформаторов тока

5.1 Выбор класса точности ТТ следует выполнять в зависимости от необходимости обеспечения следующих требований производителей устройств РЗА, подключенных (планируемых к подключению) к таким ТТ:

¹) Для ТТ класса точности TPY, TPZ.

²) Для ТТ класса точности 5PR, 10PR, TPY, TPZ.

2

ГОСТ Р 71403—2024

а) требование к минимально необходимому времени достоверного измерения значения тока¹), при котором обеспечивается правильная работа функций РЗ, реализованных в устройстве РЗА, в переходных режимах, сопровождающихся насыщением ТТ;

б) требование (при его наличии) к точности трансформации периодической составляющей тока КЗ в переходных режимах (погрешность периодической составляющей тока в переходном режиме не более 10 %);

в) требование (при его наличии) к точности трансформации полного (с учетом апериодической составляющей) тока КЗ в переходных режимах (максимальная мгновенная погрешность тока в переходном режиме не более 10 %).

5.2 Если не требуется выполнение требований 5.1, перечисления б)—в), а выполнение требования, указанного в 5.1 а), обеспечивается выбором номинальной предельной кратности²) ТТ, необходимо применять ТТ класса точности 5Р или ЮР. По решению владельца объекта электроэнергетики допускается применять ТТ класса точности 5PR, 10PR, TPY или TPZ.

5.3 Если не требуется выполнение требований 5.1, перечисления б)—в), а выполнение требования, указанного в 5.1 а), обеспечивается ограничением остаточной намагниченности магнитопроводов ТТ (не более 10 %), необходимо применять ТТ класса точности 5PR или 10PR. По решению владельца объекта электроэнергетики допускается применять ТТ класса точности TPY или TPZ.

5.4 Если выполнение требования, указанного в 5.1 а), не обеспечивается только ограничением остаточной намагниченности магнитопроводов ТТ (не более 10 %) или к ТТ осуществляется (планируется) подключение устройств РЗА с наличием требования по 5.1 б), необходимо применять ТТ класса точности TPZ.

5.5 Если выполнение требования, указанного в 5.1 а), не обеспечивается только ограничением остаточной намагниченности магнитопроводов ТТ (не более 10 %) или к ТТ осуществляется (планируется) подключение устройств РЗА с наличием требования по 5.1 в), необходимо применять ТТ класса точности TPY.

5.6 Совместное использование ТТ разных классов точности (в цепях микропроцессорных устройств РЗА с абсолютной селективностью или при включении защит на сумму вторичных токов ТТ, установленных в ветвях выключателей или встроенных в высоковольтные ввода оборудования) допускается только при наличии в технической документации на устройство РЗА указания о наличии такой возможности, подтвержденного испытаниями, проведенными в соответствии с методикой испытаний, приведенной в национальных стандартах, устанавливающих требования к работе микропроцессорных устройств релейной защиты в переходных режимах, сопровождающихся насыщением трансформаторов тока.

6 Общие требования к выбору иных параметров трансформаторов тока

6.1 Для выбора параметров ТТ, указанных в 4.1 б), необходимо подготовить исходные данные для расчетов.

6.2 К исходным данным для расчетов относятся:

f_P3³) — минимально необходимое время достоверного измерения значения тока, при котором обеспечивается правильная работа функций РЗ, реализованных в устройстве РЗА, в переходных режимах, сопровождающихся насыщением ТТ, заявленное производителем устройства РЗА;

/доп — длительно допустимая токовая нагрузка линии электропередачи (оборудования);

/_кз — максимальное значение тока КЗ, определенное в соответствии со следующими условиями:

- схемно-режимные условия и расчетная точка КЗ должны быть выбраны таким образом, чтобы через выбираемый ТТ при КЗ проходил наибольший ток /_кз;

- при определении параметров ТТ необходимо рассматривать трехфазные КЗ, а для сетей с глу-хозаземленной нейтралью — трехфазные и однофазные КЗ;

¹) При отсутствии информации о минимально необходимом времени достоверного измерения значений тока, при котором обеспечивается правильная работа функций РЗ, реализованных в устройстве РЗА, в переходных режимах, сопровождающихся насыщением ТТ, в качестве его значения необходимо принимать время отключения КЗ (срабатывание быстродействующих защит и отключение выключателей).

²) Значение номинальной предельной кратности ТТ не должно превышать указанного в ГОСТ Р 70507.2.

³) Принимается максимальное из значений времен, предъявляемых производителем устройства РЗА для каждой из применяемых в устройстве функций РЗ для внешних и внутренних КЗ.

3

ГОСТ Р 71403—2024

Т_д — эквивалентная постоянная времени, рассчитанная в соответствии с ГОСТ Р 58669;

f_K3l — время отключения КЗ (полное время ликвидации КЗ);

£_бт — время бестоковой паузы АПВ (принимается равной уставке АПВ при опробовании поврежденного сетевого элемента)¹);

^zh факт — фактическое сопротивление нагрузки ТТ²\

6.3 Методика выбора значений номинального первичного тока ТТ (/_1ном), номинального вторичного тока ТТ (/2_Н0М)> номинальной вторичной нагрузки ТТ (z_2hom) не зависит от выбранного класса точности ТТ

6.4 Методика, используемая для выбора значений номинальной предельной кратности ТТ (К_ном), номинального коэффициента переходного режима ТТ (К_прном) и номинальной постоянной времени вторичного контура (T_{s ном}), должна определяться в соответствии с настоящим стандартом в зависимости от выбранного класса точности ТТ.

7 Требования к выбору номинального первичного тока, номинального вторичного тока, номинальной вторичной нагрузки трансформаторов тока

7.1 Значение номинального первичного тока ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величи-^{не к} /доп ^{значение} /ihom’ Удовлетворяющее условию

^1 НОМ “ /доп’

7.2 Значение номинального вторичного тока ТТ /_2ном необходимо принимать равным 1 А. При наличии технического обоснования значение номинального вторичного тока ТТ допускается принимать равным 5 А.

7.3 Значение номинальной вторичной нагрузки ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величине значение z_2hom, удовлетворяющее условию

^z2hom ” ^гн.факт ’ (2)

8 Требования к выбору номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура³) и номинального коэффициента переходного режима⁴) трансформаторов тока

8.1 Выбор значений номинальной предельной кратности для трансформаторов тока класса точности 5Р, ЮР необходимо осуществлять с соблюдением следующего требования: значение номинальной предельной кратности ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величине значение К_ном, удовлетворяющее условию⁵)

О При отсутствии АПВ на оборудовании, на котором устанавливается ТТ, в качестве f_gT необходимо принимать уставку АПВ сетевого элемента, повторное включение которого на КЗ приведет к протеканию тока КЗ через рассматриваемый ТТ.

²) Расчет нагрузок во вторичных цепях ТТ, используемых в схемах защит (z_H ф_акт), необходимо выполнять с использованием расчетных формул в соответствии с ГОСТ Р 58669.

³) Для ТТ класса точности 5PR, 10PR, TPY, TPZ.

⁴) Для ТТ класса точности TPY, TPZ.

⁵> Допускается скорректировать полученные значения номинальной предельной кратности или номинальной вторичной нагрузки ТТ в соответствии с зависимостью коэффициента номинальной кратности ТТ от мощности нагрузки обмоток ТТ, предоставляемой производителем ТТ в эксплуатационной документации на конкретный тип ТТ в соответствии с ГОСТ Р 70507.2.

4

ГОСТ Р 71403—2024

^КЗ ^1ном

(3)

где к_г— коэффициент остаточной намагниченности; для ТТ класса точности 5Р, ЮР равен 0,86.

В целях уточнения расчетов допускается выбирать ближайшее по величине значение К_ном, удовлетворяющее условию¹^

юТ_а- 1-е ^Та

-sin(©4)

^ном^ах-

Ь ^1ном

гдеГе(ОДрз).

(4)

При этом должно выполняться условие

®-Т_й

(5)

В случае, если условие (5) не выполняется, необходимо значение <&‘T_a- 1-е ^Та

в

формуле (4) принять равным 1.

При получении значения К_ном больше максимального (в соответствии с ГОСТ Р 70507.2) необходимо скорректировать номинальный ток и пересчитать К_ном по формуле в правой части неравенств (3) или (4).

8.2 Выбор значений номинальной предельной кратности и номинальной постоянной времени вторичного контура для трансформаторов тока класса точности 5PR, 10PR необходимо осуществлять с соблюдением следующих требований:

а) значение номинальной предельной кратности ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величине значение К_ном, удовлетворяющее условию (З)¹), где k_r для ТТ класса точности 5PR, 10PR в соответствии с ГОСТ Р 70507.2 принимается равным 0,1.

В целях уточнения расчетов допускается выбирать ближайшее по величине значение К_ном, удовлетворяющее условию (4)¹), где k_r для ТТ класса точности 5PR, 10PR в соответствии с ГОСТ Р 70507.2 принимается равным 0,1.

При этом должно выполняться условие (5). В случае, если условие (5) не выполняется, необходи-

мо значение с>’Т_а

1-е ^Та

-sin(co-t) в формуле (4) принять равным 1;

б) значение номинальной постоянной времени вторичного контура T_s необходимо рассчитывать по формуле

г < *6т s.hom - 2

(6)

¹) Допускается скорректировать полученные значения номинальной предельной кратности или номинальной вторичной нагрузки ТТ в соответствии с зависимостью коэффициента номинальной кратности ТТ от мощности нагрузки обмоток ТТ, предоставляемой производителем ТТ в эксплуатационной документации на конкретный тип ТТ в соответствии с ГОСТ Р 70507.2.

5

ГОСТ Р 71403—2024

8.3 Выбор значений номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима для трансформаторов тока класса точности TPY необходимо осуществлять с соблюдением следующих требований:

а) значение номинальной предельной кратности ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величине значение \_ом, удовлетворяющее условию¹

где к_г — коэффициент остаточной намагниченности; для TPY в соответствии с ГОСТ Р 70507.2

равен 0,1.

При получении значения К_ном больше максимального (в соответствии с ГОСТ Р 70507.2) необходимо скорректировать номинальный ток и пересчитать К_ном по формуле в правой части неравенства (7);

б) Значения номинальной постоянной времени вторичного контура ТТ (T_{s ном}) и номинального коэффициента переходного режима (К_{п р ном}) необходимо определять итерационным способом;

в) значение номинальной постоянной времени вторичного контура ТТ (T_{s ном}) на первом шаге итерационного процесса определяется исходя из допустимой по ГОСТ Р 70507.2 угловой погрешности ТТ класса точности TPY и составляет 182 мс;

г) при отсутствии АПВ, если выполняется условие

(8)

то номинальный коэффициент переходного режима К_{п р ном} необходимо рассчитывать по формуле

Кп.р.НОМ ⁼

' _ *рз _ 4>з

0 Т_а _^ 7_{S H0H}

+1.

(9)

В целях уточнения расчетов номинальный коэффициент переходного режима К_{п р ном} допускается определять по формуле

f t У

^П.р.НОМ -^таХ‘

0 ^а _g T_Shq_M

-sin(co t) к где Ге(О^рз).

(10)

При этом значение К_{п р ном} должно удовлетворять условию

К > 1

П.р.НОМ

(11)

В случае если условие (11) не выполняется, необходимо значение К_{п рном}, определенное по формуле (10), принять равным 1.

Если условие (8) не выполняется, то номинальный коэффициент переходного режима К_{п р ном} необходимо определять по формуле

Ts.HOM

'П.р.НОМ -

S.HOM

¹) Допускается скорректировать полученные значения номинальной предельной кратности или номинальной вторичной нагрузки ТТ в соответствии с зависимостью коэффициента номинальной кратности ТТ от мощности нагрузки обмоток ТТ, предоставляемой производителем ТТ в эксплуатационной документации на конкретный тип ТТ в соответствии с ГОСТ Р 70507.2.

6

ГОСТ Р 71403—2024

д) при наличии АПВ, если выполняется условие (8), то номинальный коэффициент переходного режима К_{п ном} необходимо определять по формуле

^п.р.ном

(13)

*| _ g 7_SH0M

В целях уточнения расчетов номинальный коэффициент переходного режима К_{п ном} допускается определять по формуле

где fe (0,f_P3).

(14)

•J — 0 7s.hom

При этом значение К_{п р ном} должно удовлетворять условию

“пр.»™*!- О 5)

В случае если условие (15) не выполняется, необходимо значение К_{п р ном}, определенное по формуле (14), принять равным 1.

Если условие (8) не выполняется, то номинальный коэффициент переходного режима К_прном необходимо определять по формуле

^п.р.ном

⁼ ^n.pfe)⁺

7$.ном

^’Та’Ткном | Та НшмЛ ~ Ts.hom к ^.ном )

Те

Т_а р$.ном^-^а .Т.НОМ у

(16)

где ^Кп.р.(У

значение коэффициента переходного режима на момент возникновения второго КЗ (в цикле неуспешного АПВ), которое необходимо определять по формуле

^п.р (^2) ⁼ ^п.р. (Ткз1) ‘ ® ^ШМ ’ / Н 7

где ^Kn.p.(W

значение коэффициента переходного режима на момент отключения первого КЗ, которое необходимо определять по формуле

^n.p.(^fK3l) =

^ю''а' *$.ном _е Т_а Та — Т.ном

_ 0 ^S.HOM

-sin(®-f ^);

(18)

е) если полученное значение К_прном не удовлетворяет условию (19), необходимо T_SHOM увеличить на 5 % и повторно рассчитать К_{п р ном} в соответствии с 8.3 г) или д)

^П.р.НОМ “ 0’1 ’ ® ' Т.НОМ'

(19)

8.4 Выбор значений номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима для трансформаторов тока класса точности TPZ необходимо осуществлять с соблюдением следующих требований:

7

ГОСТ Р 71403—2024

а) значение номинальной предельной кратности ТТ необходимо выбирать из возможных значений указанного параметра ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2. При этом выбирается ближайшее по величине значение К_ном, удовлетворяющее условию¹) (7);

б) значение номинальной постоянной времени вторичного контура ТТ (T_{s ном}) определяется исходя из допустимой по ГОСТ Р 70507.2 угловой погрешности ТТ класса точности TPZ и составляет 61 мс;

в) значение номинального коэффициента переходного режима К_{п р ном} необходимо определять в соответствии с 8.3 г).

Расчет К_{п р ном} при наличии АПВ не требуется ввиду того, что при T_{s ном} = 61 мск моменту окончания бестоковой паузы переходные процессы в ТТ завершатся.

¹) Допускается скорректировать полученные значения номинальной предельной кратности или номинальной вторичной нагрузки ТТ в соответствии с зависимостью коэффициента номинальной кратности ТТ от мощности нагрузки обмоток ТТ, предоставляемой производителем ТТ в эксплуатационной документации на конкретный тип ТТ в соответствии с ГОСТ Р 70507.2.

8

ГОСТ Р 71403—2024

Приложение А (справочное)

Примеры выбора электромагнитных трансформаторов тока

А.1 Исходные данные

?рд — 25 мс, /доп. = ¹⁵⁹⁷ А; U = 10 000 А;

Т_а = 0,05с;

/бт ~ 1 ^с>

^Хг’б'³⁰* 4V =12,8 Ом.

А.2 Выбор номинального первичного тока, номинального вторичного тока, номинальной вторичной нагрузки трансформаторов тока

А.2.1 Определение номинального первичного тока ТТ по формуле (1):

/ihom ~ /доп. 1597 А.

(А.1)

Выбирают в соответствии с рекомендуемыми значениями основных параметров ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2, /_1ном = 2000 А.

А.2.2 Определение номинальной вторичной нагрузки ТТ по формуле (2):

^z2hom “ ^гн.факт “ ^2,6 Ом. (А.2)

Выбирают в соответствии с рекомендуемыми значениями основных параметров ТТ, приведенных в ГОСТ Р 70507.2, z_2hom = 15 Ом.

А.З Выбор номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима трансформаторов тока

А.3.1 Выбор номинальной предельной кратности для трансформаторов тока класса точности ЮР:

' 0025 ⁴

314-0,05- 1-е °-⁰⁵ +1

^ном “

1-0,86

12222=256,34.

2000

(А.З)

Полученное значение К_ном превышает максимальное значение номинальной предельной кратности для трансформаторов тока класса точности ЮР, приведенное в ГОСТ Р 70507.2. В связи с этим трансформатор тока класса точности ЮР не обеспечит правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах.

А.З.2 Выбор значений номинальной предельной кратности и номинальной постоянной времени вторичного контура для трансформаторов тока класса точности 10PR:

а) Определение значения номинальной предельной кратности ТТ по формуле (3):

' _ 0Д25'

314-0,05- 1-е °-⁰⁵ +1

^ном -

1-0,1

1“~=39,87.

2000

(А.4)

В соответствии с приведенными в ГОСТ Р 70507.2 значениями номинальной предельной кратности прини-^{мают к}ном = ⁴°;

б) Определение максимального значения номинальной постоянной времени вторичного контура T_s по формуле (6):

9

ГОСТ Р 71403—2024

?кном ^ — -0,33 С.

(А.5)

А.3.3 Выбор значений номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима для трансформаторов тока класса точности TPY:

а) Определение минимального значения номинальной предельной кратности ТТ по формуле (7):

К_ном ^.10000 ₌ ^ном 1-0,1 2000

(А.6)

В соответствии с приведенными в ГОСТ Р 70507.2 значениями номинальной предельной кратности прини-^маютКном⁼¹°:

б) Значение номинальной постоянной времени вторичного контура ТТ (T_{s ном}) на первом шаге итерационного процесса в соответствии с 8.3 б) составляет 182 мс.

Проверка выполнения условия (8):

* + I 0,05-0,182 | 0,05 Л АОЛ

fpq = 0,025с £ h—— = —---’---In—— = 0,089 с.

РЗ max г т _Г 0,05-0,182 0,182

а о.HUM о.пим ’ ’ ⁷

(А.7)

Т. к. условие (8) выполняется, К_{п р ном} рассчитывается в соответствии с формулой (13):

^mVs.H0M

Тд ^S.HOM

_ ^РЗ *РЗ е ^а -е Та ном

_{+ 1} 314-0,05 0,182 0,05-0,182

' _0ф25 0,025 ^

в

0,05 __е 0,182 ₊₁

^п.р.ном -

1 — © Г_в._ном

1

1-е 0,182

= 6,76.

(А.8)

А.3.4 Проверка выполнения условия (19):

6,77 <0,1 • 314 • 0,182 = 5,71.

(А-9)

Т. к. условие (19) не выполняется, необходимо T_{s ном} увеличить на 5 % (T_SH0M = 1,05 ■ 0,182 = 0,1911 с) и повторить расчет К_{п р ном}.

Значения К_{п р ном} и T_{s ном} для каждой итерации приведены в таблице А.1.

Таблица А.1

По результатам итерационного процесса принимаем T_{s ном} = 0,23 с. При этом К_{п р ном} = 7.

А.3.5 Выбор значений номинальной предельной кратности, номинальной постоянной времени вторичного контура и номинального коэффициента переходного режима для трансформаторов тока класса точности TPZ:

а) Определение минимального значения номинальной предельной кратности ТТ по формуле (7):

10000 ^ном" 1-0,1 ‘ 2000

= 5,6.

(А.10)

В соответствии с приведенными в ГОСТ Р 70507.2 значениями номинальной предельной кратности прини-^маютКн_0М ^{= 1}°;

10

ГОСТ Р 71403—2024

б) Значение номинальной постоянной времени вторичного контура ТТ (T_{s ном}) в соответствии с 8.4 б) равно 61 мс;

в) Определение номинального коэффициента переходного режима К_{п р ном}.

Проверка выполнения условия (8):

Т. к. условие (8) выполняется, К_{п р ном} рассчитывается по формуле

*рз

®'^а ’^s.hom

6 ^Та -е

Фз

Т$.ном

' _ 0.025 _ 0,025 ⁴

314 0,05 0,061- е °-⁰⁵ -е °-⁰⁶¹

a ^s.hom

^+1 =

(0,05-0,061)

— + 1 = 5,98.

(А.12)

Принимаем К_п _ _илм = 6.

¹ II.р.ним

11

ГОСТ Р 71403—2024

Библиография

[1] Правила технологического функционирования электроэнергетических систем (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. № 937)

УДК 621.311:006.354

ОКС 27.010

Ключевые слова: релейная защита, трансформатор тока для защиты, насыщение, короткое замыкание

Редактор М.А. Митрофанова

Технический редактор И.Е. Черепкова

Корректор Е.Д. Дульнева

Компьютерная верстка И.Ю. Литовкиной

Сдано в набор 03.07.2024. Подписано в печать 26.07.2024. Формат 60x84%. Гарнитура Ариал.

Усл. печ. л. 1,86. Уч-изд. л. 1,58.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении в ФГБУ «Институт стандартизации» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.