CT Sizing for 51NS for 0.63 MVA Conveter.trafo_Rev-00_03.07.14

CLIENT CONSULTANT CONTRACTOR PROJECT: PACKAGE-II : DOC. NAME : DESIGN CALCULATION SHEET 51NS CORE FOR NEUTRAL CT OF Converter duty TRANSFORMER OF SS2 DOCUMENT NO. 1.1

1.2

1.3

1.4

REV.-00

Dated :­ 03 /07/2014

System basic Input Data Transformer rating 

=

630 KVA

C T ratios 

=

600/1A

Design

=

3 PH 4 WIRE

Voltage

=

690

V AC

Frequency

=

50

Hz

Ratio

=

300

/ 

Accuracy class for Core‐II ( 51NS)

=

5P

15

Accuracy class for Core‐I

=

PS

Selected Burden ( VA ) for core‐I (PS)

=

10

VA

Primary Voltage (v)

=

11

kV

Secondary Voltage ( V )

=

690

V

Transformer rating

=

0.630

Impedence of transformer

=

4

% impedance variation on negative side

=

0

Basic Input Data of Current Transformer: 1

A

Basic Input Data of Distribution Transformer:

MVA % ( no negative tolerance‐ for calculation purpose)

Distribution System Fault Current: Full load current,IFL

=

(MVA X 106) (√ 3 X Sec. Voltage) 6

Min Transformer Impedance, ZM

=

(0.63x 10) (1.7322x690)

=

527.17

= = =

Maximum through fault current on LV side of transfromer  = , MVA, IF = IF Max.through Fault current at CT Secondary Side Ifs

= = =

1 of 4

A

(% impedance x (100‐% tolerance))/100 4 x ( 100‐0))/100 4 % (IF x 100)/ ZM (527.17 x 100) /4) 13179.3 Amp IF / CTR 43.94 Amp

 CT (Core­I) sizing calculation for  ­51NS Protection  For 0.63 MVA Converter Trafo ­ SS2 Core I: 2.0

CT sizing calculation for ­ IDMT Earth Fault protection Relay(51NS) = Number of  Identical C T S  Location of C TS 

2.1

2.2

2.3

=

1 NOS

Core _1 of NCT on Trafo or seperate CT 

IDMT Earth Fault protection Relay(51NS) Input data  Relay Module

=

E/F Setting

=

10

%

Current I/P burden, VA

=

0.1

VA

Relaty operating Current,  IR

=

0.1

Amp

Core­I CT Input data Ratio

=

300

/ 1 A

Selected Burden ( VA )

=

10

VA

Accuracy Class

=

5P

15

Calculated of CT Burdens  : =

50

m

Lead resistance at 70ºC for 2.5mm copper ( Ω/km )

=

8.87

Ω/km 

Lead Resistance ( RL) (Ω)

=

0.89

(Ω)

Lead Burden ( VA )

=

0.89

VA

Total Meter Burden ( VA )

=

0.1

VA

=

0.99

VA

Cable Length l ( m ) 2 

Total Burden on CT ( VA ) 0

CT Secondary resistance at 75 C (Rct) (Due to Design limitation of CT manufacturer,Rct) Selected burden is more than required. 2.4

= ≤

Ω

HENCE SAFE.

When CT,Core­I is used with ratio 600/1A,In case of phase to phase fault maximum primary current to be  measured by the relay for operation 20%If = Fault current at Secondary

If

=

Voltage developed by CT Vct

CT Vct 2.5

4

13.2

kA

=

If X (Rct + Rl) Pri.CT Ratio

=

13.2 X 1000 X (4+0.887)/300)

=

215.03

V

Accordingly minimum VA burden of considered CT Rating with ALF 15 ALF

=

15

=

((Vct/ALF)xCT sec current) ‐ (Rct x CT sec Current)

=

((215.03/ 15 )X 1)‐(4 X1)

=

14.34

=

10.34

‐

4

Hence 10VA CT having 5P15 accuracy is adequate Hence NCT core ­1 or seperate CT on 0.63 MVA Converter trafo CT ­300/1A,5P15,10VA, RCT =