267412234-ct-sizing-calculations.pdf

  • Uploaded by: priyanka236
  • 0
  • 0
  • January 2021
  • PDF

This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA


Overview

Download & View 267412234-ct-sizing-calculations.pdf as PDF for free.

More details

  • Words: 10,980
  • Pages: 50
Loading documents preview...
‫اﻟﺸﺮآﺔ اﻟﺴﻌﻮدﻳﺔ ﻟﻠﻜﻬﺮﺑﺎء‬

Centeral Region Branch

‫ﻓﺮع اﻟﻤﻨﻄﻘﺔ‬

CHEK'D

Y.R

DESCRIPTION

ISSUED FOR BASE DEISGN

Y.R

M.A

APP'D CERT'D

Saudi Electricity Company

A

NO.

DATE

JAN- '12

BY

DAR

CT SIZING CALCULATION

REVISIONS DESIGNED Y.R

BY:DATE:-

JAN - '12 CHECKED Y.R

BY:DATE:-

JAN - '12 OPRG. DEPT

BY DATE:-

JAN - '12

ENG'G. DEPT. BY:DATE:-

CERTIFIED. BY:DATE:THIS DRAWING IS NOT TO BE USED FOR CONSTRUCTION OF FOR ORDERING MATERIALS UNTIL CERTIFIED AND DATED

AS BUILT BY INDEX

132kV CT SIZING CALCULATION FOR

9016 SUBSTATIION RIYADH

1/21/2012

DATE DOCUMENT TITLE

A

PLANT

C269

DOCUMENT NO.

SHEET NO.

CE-267304

1 OF 50

SAUDI ARABIA CONTRACT NO: 11031117/00

DWG.CON. SHT.

REV.

A

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS Sr. No

DESCRIPTION

Sht.No

1

COVER SHEET

1

2

INDEX

2

3

CT DATA

3‐9

4

STSTEM DATA

10‐11

5

87T1‐GT(RET670) CT CALCULATION

12‐13

6

87T2‐GT(RET670) CT CALCULATION

14‐15

7

87C1+95C1‐SGT(REC670) CT CALCULATION

16‐17

8

87C2+95C2‐SGT(REB670) CT CALCULATION

18‐19

9

SGT 132kV OC‐EF CT CALCULATION

20‐21

10

87C+95C (REC670)‐132kV REACTOR CT CALCULATION

22‐23

11

87R+95R(REB650)‐REACTOR CT CALCULATION

24‐26

12

50‐51+50BF1(BUILT IN)‐REACTOR CT CALCULATION

27‐28

13

51NR(REF615)‐REACTOR CT CALCULATION

29‐30

14

BS‐BC 50‐51+50BF1+50CBF2 CT CALCULATION

31‐32

15

87B+95B‐DISC(REC670) CT CALCULATION

33‐34

16

87B+95B‐CHK(REC670) CT CALCULATION

35‐36

17

SGT 132kV METERING CT CALCULATION

37‐38

18

METERING‐GT FEEDERS CT CALCULATION

39‐40

19

METERING‐SPARE OG FEEDERS CT CALCULATION

41‐42

20

METERING‐CAPACITOR FEEDERS CALCULATION

43‐44

21

METERING‐SPARE SVC BAY CT CALCULATION

45‐46

22

METERING‐REACTOR FEEDERS CT CALCULATION

47‐48

23

132kV BS‐BC METERING

49‐50

INDEX

CE‐267304

2/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Sr. No

132kV Bay No  =D22 ( SPARE  SVC BAY )

CT DATA

CT No

Function

Relay Type

CT Primary  Adopted  CT  ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

IPCT +  DM(LCC) +  ALPHA‐A3  3000‐2500‐ Energy  + DSM +  2000‐1600‐ IPCT 1200‐1000 Meter +  DSM

1

T11    CORE‐3

2

T11     CORE‐2

MAIN‐2  PROTN  (FUTURE)



3

T11     CORE‐1

MAIN‐1  PROTN  (FUTURE)



4

T12    CORE‐1

BCU + FR

5

T12    CORE‐2

87B (DISC  ZONE)

REC670

6

T12    CORE‐3

87B (CHK  ZONE)

REC670

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

CT  CT Knee  CT  CT  CT  Magnetizin Point  Resistance  Magnetizin g Current  Resistance  Voltage At  Selected  g Current (  At Selected  (Ohms) Adopted  Tap (Ohms) mAmp ) Tap Tap

1000

1

X

4200‐3500‐ 2800‐2240‐ 1680‐1400

1400

8.33‐10‐ 12.5‐15.6‐ 20.8‐25

25

6‐5‐3.2‐2.4‐ 2

2

3000‐2500‐ 2000‐1600‐ 1200‐1000

1000

1

X

4200‐3500‐ 2800‐2240‐ 1680‐1400

1400

8.33‐10‐ 12.5‐15.6‐ 20.8‐25

25

6‐5‐3.2‐2.4‐ 2

2

3000‐2500‐ 2000‐1600‐ 1200‐1000

NA

1

X

4200‐3500‐ 2800‐2240‐ 1680‐1400

NA

8.33‐10‐ 12.5‐15.6‐ 20.8‐25

25

6‐5‐3.2‐2.4‐ 2

NA

1000

1

X

4200‐3500‐ 2800‐2240‐ 1680‐1400

1400

8.33‐10‐ 12.5‐15.6‐ 20.8‐25

25

6‐5‐3.2‐2.4‐ 2

2

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

7MD664 +  3000‐2500‐ FR (  2000‐1600‐ Hathaway ) 1200‐1000

CE‐267304

3/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Bay No  =D17, =D02 (  SPARE  CAPACITOR  BAYS )

CT DATA

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

CT Primary  Adopted  CT  ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

Sr. No

CT No

Function

CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

Sr. No

CT No

Function

Meter Type

1

T13     CORE‐3

2

T13     CORE‐2

MAIN‐2  PROTN  (FUTURE)



3

T13     CORE‐1

MAIN‐1  PROTN  (FUTURE)



4

T14     CORE‐1

BCU+FR

5

T14    CORE‐2

87B (DISC  ZONE)

REC670

6

T14     CORE‐3

87B (CHK  ZONE)

REC670

IPCT +  ALPHA‐A3  2000‐1600‐ DM(LCC) +  + DSM +  1200‐1000‐ Energy  IPCT 800 Meter + 

CT Knee  Point  Voltage At  Adopted  CT Knee  Point  Voltage At  Adopted 

CT  Magnetizin g Current (  mAmp ) CT  Magnetizin g Current (  mAmp )

CT  CT  CT  Resistance  Magnetizin Resistance  Selected  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) At Selected  CT  CT  CT  Magnetizin Resistance  Resistance  At Tap‐2  At Tap‐1  g Current  (Ohms) At Selected  (Ohms)

1000

1

X

3500‐2800‐ 2100‐1750‐ 1400

1750

10‐12.5‐ 16.7‐20‐25

20

5‐4‐3‐2.5

3

2000‐1600‐ 1200‐1000‐ 800

1000

1

X

3500‐2800‐ 2100‐1750‐ 1400



10‐12.5‐ 16.7‐20‐25



5‐4‐3‐2.5



2000‐1600‐ 1200‐1000‐ 800

NA

1

X

3500‐2800‐ 2100‐1750‐ 1400



10‐12.5‐ 16.7‐20‐25



5‐4‐3‐2.5



1000

1

X

3500‐2800‐ 2100‐1750‐ 1400

1750

10‐12.5‐ 16.7‐20‐25

20

5‐4‐3‐2.5

3

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

7MD664 +  2000‐1600‐ FR (  1200‐1000‐ Hathaway ) 800

CE‐267304

4/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Bay  No=D01,  =D03, =D07,  =D08, =D11,  =D13, =D15,  =D19, =D12,  =D16, =D18,  =D20, =D24 (  SPARE UG &  OHL FEEDERS )

CT DATA

CT Class

1

X

2800‐2100‐ 1400‐1050

1400

12.5‐16.7‐ 25‐33.3

25

4‐3‐2‐1.5

2

800

1

X

2800‐2100‐ 1400‐1050

1400

12.5‐16.7‐ 25‐33.3

25

4‐3‐2‐1.5

2

1600‐1200‐ 800‐600

800

1

X

2800‐2100‐ 1400‐1050

1400

12.5‐16.7‐ 25‐33.3

25

4‐3‐2‐1.5

2

7MD664 +  1600‐1200‐ FR (  800‐600 Hathaway )

800

1

X

2800‐2100‐ 1400‐1050

1400

12.5‐16.7‐ 25‐33.3

25

4‐3‐2‐1.5

2

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

CT No

Function

1

T3 CORE‐1

Energy  Meter +  DSM  Through  IPCT

ALPHA‐A3  1600‐1200‐ + DSM +  800‐600 IPCT

800

2

T3 CORE‐2

MAIN‐2  PROTN  (FUTURE)



1600‐1200‐ 800‐600

3

T3 CORE‐3

MAIN‐1  PROTN  (FUTURE)



4

T4 CORE‐1

BCU + FR

5

T4 CORE‐2

87B (DISC  ZONE)

REC670

6

T4 CORE‐3

87B (CHK  ZONE)

REC670

Sr. No

CT  CT  CT  CT Knee  CT  Resistance  Magnetizin Magnetizin Point  Resistance  Selected  Voltage At  g Current (  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) mAmp ) At Selected  Adopted 

CT Knee  Point  Voltage 

CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

CE‐267304

5/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Sr. No

132kV Bay  No=D04,  =D09, =D10 (  132/13.8kV  GT Bays )

CT DATA

CT No

Function

CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

1

IPCT +  DM(LCC) +  DM(LCC) +  BCU(LCC) +  T5 CORE‐1 BCU(LCC) +  DSM +  DSM +  AMR + PQM AMR + PQM

2

T5 CORE‐2

3

T5 CORE‐3

4

5

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

CT  CT  CT  CT Knee  CT  Resistance  Magnetizin Magnetizin Point  Resistance  Selected  Voltage At  g Current (  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) mAmp ) At Selected  Adopted 

300

300

1

5P20, 30VA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

300

300

1

X

360

360

50

50

1

1

MAIN‐1  PROTN  RET670 +  (BOX‐1) +  HATHAWAY FR

300

300

1

X

360

360

50

50

1

1

T6 CORE‐1

87B (DISC  ZONE)

REC670

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

T6 CORE‐2

87B (CHK  ZONE)

REC670

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

MAIN‐2  PROTN  (BOX‐2)

RET670

CE‐267304

6/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Sr. No

132kV Bay  No=D21,  =D26 ( 132kV  Reactor Bays )

Shunt Reactor  Bushing CTs

CT DATA

CT No

Function

CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

CT  CT  CT  CT Knee  CT  Resistance  Magnetizin Magnetizin Point  Resistance  Selected  Voltage At  g Current (  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) mAmp ) At Selected  Adopted 

1

DPDM(LCC) +BCU(LCC)  + FR + IPCT  T7 CORE‐1 + ENERGY  METER +  DSM

2

T7 CORE‐2 50/51N + FR REF615 + FR

1200‐600‐ 400‐200

200

1

X

2400‐1200‐ 800‐400

400

8.33‐16.7‐ 25‐50

50

6‐3‐2‐1

1

3

T7 CORE‐3 87C + 95C

REC670 

1200‐600‐ 400‐200

1200

1

X

2400‐1200‐ 800‐400

2400

8.33‐16.7‐ 25‐50

8.33

6‐3‐2‐1

6

4

T8 CORE‐1

87B (DISC  ZONE)

REC670

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

5

T8 CORE‐2

87B (CHK  ZONE)

REC670

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

1

LC1‐1

87R+95R

REB650

600‐400‐ 200

200

1

X

NOT  AVILABLE

400

NOT  AVILABLE

50

NOT  AVILABLE

1

2

LC1‐2

87C+95C

REC670 

1200‐600‐ 400‐200

1200

1

X

3

NC1‐1

49 ( WIND  TEMP )

4

NC2‐1

87R+95R

REB650

600‐400‐ 200

200

1

X

5

NC2‐2

51NR

REF615

400

400

1

5P20, 15VA

DPDM(LCC) +BCU(LCC)  + FR + IPCT  1200‐600‐ 400‐200 + ENERGY  METER +  DSM

200

1

X

2400‐1200‐ 800‐400

400

8.33‐16.7‐ 25‐50

50

6‐3‐2‐1

1

CE‐267304

400

50

1

7/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Sr. No

1

2 132kV Bay  No=D05,  =D06, =D14 (  132kV SIDE  SGT BAYS )

CT No

Function

Meter /  CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

DPDM(LCC) DPDM(LCC) +BCU(LCC)+ T1 CORE‐1 +BCU(LCC)+ 3000‐1500 ALPHA‐ EM+DSM A3+DSM SGT 132kV  SIDE  50/51NS +  REF615 +  REC670 +  3000 5CBF1  T1 CORE‐2 (REC670) +  REB650 50CBF2(REB 650)

CT Class

CT Knee  Point  Voltage 

CT  CT  CT  CT Knee  CT  Resistance  Magnetizin Magnetizin Point  Resistance  Selected  Voltage At  g Current (  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) mAmp ) At Selected  Adopted 

3000

1

0.2FS5, 30‐ 15VA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

3

T1 CORE‐3 87C2+95C2

REB650

3000

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

4

T1 CORE‐4 87C1+95C1

REC670

3000

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

5

T2 CORE‐1

SPARE



3000

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

6

T2 CORE‐2

87B (DISC  ZONE)

RET670

4000

4000

1

X

800

800

25

25

6

6

7

T2 CORE‐3

87B (CHK  ZONE)

RET670

4000

4000

1

X

800

800

25

25

6

6

1

BCT‐3

87C1+95C1

REC670

3000

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

2

BCT‐4

87C2+95C2

REB650

3000

3000

1

X

1000

1000

25

25

7

7

SGT Bushing  CTs

CT DATA

CE‐267304

8/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Bay  No=D130,  =D230,  =D120, =D220  ( 132kV BUS  SECTION &  BUS COUPLER  BAYS )

CT DATA

Function

CT Class

1

0.2FS5, 30‐ 15VA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

4000

4000

1

X

800

NA

25

NA

6

NA

Sr. No

CT No

1

T9 CORE‐1

DPDM(LCC) DPDM(LCC) 4000‐2000 +BCU(LCC) +BCU(LCC)

2000

2

T9 CORE‐2

87B (DISC  ZONE)

RET670

4000

6

T10     CORE‐1

87B (DISC  ZONE)

REC670

7

T10     CORE‐2

50/51 +  50N/51N +  REF615 +  50BF1+50BF REF615 2

CT  CT  CT  CT Knee  CT  Resistance  Magnetizin Magnetizin Point  Resistance  Selected  Voltage At  g Current (  g Current  (Ohms) Tap (Ohms) mAmp ) At Selected  Adopted 

CT Knee  Point  Voltage 

CT Primary  Adopted  CT  Relay Type ( Amp) Tap ( Amp) Secondary

CE‐267304

9/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

System Data

System Fault Level, Ikmax1

40 kAmp

Voltage Level, Vp

132 kV

System X / R Ratio                                                                          

50

Copper Prperties

Resitivity of Copper at 20 oC, ρ

17.2 nΩm

Temperature Coefficient of Copper, α

0.0039

First Temperature

20 oC

Second Temperature

75 oC

Change in Temperature, ∆t

55 oC

CT Secondary Cct Cable Data For 4mm2 Size

4 mm2

Area of Cross Section, A Length of the Conductor

1000 mm

Resistance per 1000 mm at 20 oC, R20 = ρ x l / A

0.0043 Ω

First Teperature, T1

20 OC

Second Teperature, T2

75 OC

Difference in Temperaturwe, ∆t = T2 ‐ T1

55 OC

Resistance at 75oC, R75 = R20 x ( 1 + α x ∆t )

SYSTEM DATA

CE‐267304

0.00522235 Ω

10/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

CT Secondary Cct Cable Data For 10mm2 Size

10 mm2

Area of Cross Section, A Length of the Conductor

1000 mm

Resistance per 1000 mm at 20 oC, R20 = ρ x l / A

0.00172 Ω

First Teperature, T1

20 OC

Second Teperature, T2

75 OC

Difference in Temperaturwe, ∆t = T2 ‐ T1

55 OC

Resistance at 75oC, R75 = R20 x ( 1 + α x ∆t )

SYSTEM DATA

CE‐267304

0.00208894 Ω

11/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

1

CT Data ( GT Bays, =D09, =D04, =D10 ) CT No

T5 CORE‐3 MAIN‐1  PROTN (BOX‐ 1) + FR RET670 +  HATHAWAY

Function Relay Type CT Primary ( Amp)

300

Amp

Adopted Tap ( Amp)

300

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

360

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

360

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

50

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

50

mAmp

CT Resistance (Ohms)

1



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

1



CT Knee Point Voltage Calculation 2

Lead Burden Lead Burden CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

3

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer System Data

0.00522235



Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 200

1.04447



VA Burden of RET670 CT Input

0.02

VA

VA Burden of FR CT Input

0.05

VA(As sumed

Relay Burden

Total VA Burden

=0.02 + 0.05

Rated Secondary Current, In Relay CT Input Resistance = VA / In2 4

200

0.07 1

=0.07 / 1^2

0.07

Amp Ω

CT Stability Criterion

87T1‐GT(RET670)

CE‐267304

12/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS There arae two criterion for estimating the minimum requirement for CT Knee Point  Voltage Criterion No.1, Vk = 30 x Int x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay ], Where, Int =  transformer rated current, Ipn = CT Primary rated Current, & Isn = CT Secondary rated  current Criterion No.2, Vk = 2 x Itf x ( Isn / Ipn ) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay ], Where, Itf =  transformer through fault current The maximum external ( through ) fault current is  limited by the %Z of the transformer and given  by Itf = MVA (TF) x 1000 x 100 / (SQRT(3) x kV x  %Z) 132/13.8kV GT MVA Rating

60

MVA

Grid Transformer % Impedance, %Z

10

%

Grid Transformer HV Side Voltage, kV

132

kV

=60 x 10^5/(SQRT(3) x 132 x  10)

2624.32

Amp

=60 x 1000/(SQRT(3) x 132)

262.432

Amp

=30 x 262.432 x 1 / 300 x ( 1 +  2 x 1.04447 + 0.07)

82.901

Volts

=2 x 2624.32 x 1 / 300 x ( 1 + 2  x 1.04447 + 0.07) 1 04447 + 0 07)

55.267 55. 67

Itf = MVA (TF) x 1000 x 100 / (SQRT(3) x kV x %Z) Transformer rated current, Itn = MVA (TF) x 1000  / (SQRT(3) x kV ) Knee point voltage as per criterion No.1,  Vk = 30 x Int x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead +  Rrelay ] Knee point voltage as per criterion No.2, Vk x Itf x (Isn/ Ipn) x [ Rct x Rlead Rrelay  Vk = 2 x Itf x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay  ] The required knee point = max ( Criterion No.1 ,  Criterion No.2 ) CT Actual Knee Point Voltage

82.901

Volts

360

Volts

Hence the CT Knee Point Voltage is OK

87T1‐GT(RET670)

CE‐267304

13/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

1

CT Data ( GT Bays, =D09, =D04, =D10 ) CT No

T5 CORE‐2 MAIN‐2  PROTN (BOX‐2)

Function Relay Type

RET670

CT Primary ( Amp)

300

Amp

Adopted Tap ( Amp)

300

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

360

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

360

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

50

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

50

mAmp

CT Resistance (Ohms)

1



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

1



CT Knee Point Voltage Calculation 2

Lead Burden Lead Burden CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

3

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer System Data

0.00522235



Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 200

1.04447



0.02

VA VA

Relay Burden VA Burden of RET670 CT Input VA Burden of FR CT Input

( No FR )

0

Total VA Burden

=0.02 + 0

0.02

Rated Secondary Current, In Relay CT Input Resistance = VA / In2 4

200

1 =0.02 / 1^2

0.02

Amp Ω

CT Stability Criterion

87T2‐GT(RET670)

CE‐267304

14/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS There arae two criterion for estimating the minimum requirement for CT Knee Point  Voltage Criterion No.1, Vk = 30 x Int x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay ], Where, Int =  transformer rated current, Ipn = CT Primary rated Current, & Isn = CT Secondary rated  current Criterion No.2, Vk = 2 x Itf x ( Isn / Ipn ) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay ], Where, Itf =  transformer through fault current The maximum external ( through ) fault current is  limited by the %Z of the transformer and given  by Itf = MVA (TF) x 1000 x 100 / (SQRT(3) x kV x  %Z) 132/13.8kV GT MVA Rating

60

MVA

Grid Transformer % Impedance, %Z

10

%

Grid Transformer HV Side Voltage, kV

132

kV

=60 x 10^5/(SQRT(3) x 132 x  10)

2624.32

Amp

=60 x 1000/(SQRT(3) x 132)

262.432

Amp

=30 x 262.432 x 1 / 300 x ( 1 +  2 x 1.04447 + 0.02)

81.589

Volts

=2 x 2624.32 x 1 / 300 x ( 1 + 2  x 1.04447 + 0.02) 1 04447 + 0 02)

54.392 54.39

Itf = MVA (TF) x 1000 x 100 / (SQRT(3) x kV x %Z) Transformer rated current, Itn = MVA (TF) x 1000  / (SQRT(3) x kV ) Knee point voltage as per criterion No.1,  Vk = 30 x Int x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead +  Rrelay ] Knee point voltage as per criterion No.2, Vk x Itf x (Isn/ Ipn) x [ Rct x Rlead Rrelay  Vk = 2 x Itf x (Isn/ Ipn) x [ Rct + 2 x Rlead + Rrelay  ] The required knee point = max ( Criterion No.1 ,  Criterion No.2 ) CT Actual Knee Point Voltage

81.589

Volts

360

Volts

Hence the CT Knee Point Voltage is OK

87T2‐GT(RET670)

CE‐267304

15/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

SGT Bays, Bay No =D05, D06, D14 1

CT Data T1 CORE‐ 4 87C1+95C 1

CT No Function Relay Type

2

REC670

CT Primary ( Amp)

3000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

3000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

1000

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1000

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

7



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

7



CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

400

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer CT Data

0.005222 Ω

Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 400

2.08894 Ω

=40 x 1000 / 3000

13.333

=13.333 x (7 + 2 x 2.08894)

149.035 Volts

=1.2 x 149.035

178.842 Volts

Maximum Secondary Through Fault Current, Ifs =  Issc / Ipn Required Voltage Setting, Vsmin = Ifs x [ Rct + 2 x  Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

Amp

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REC670 + Series Resistance  Combination REC670 Current Setting Range = 0.01 x In to 25 x In

0.01 to 25 Amp

Selected Current Setting, Is = 0.1 x 1000 mAmp

100

mAmp

179

Volts

1790



To provide greater stability against through faults,  the Voltage setting of 179 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value, Rs = Vs / Is 4

=179 x 1000 / 100

Shunt Resistor Calculation To calculate the shunt resistor value, we have to  calculate the minimum operating current of the  differential scheme Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

87C1+95C1‐SGT(REC670)

CE‐267304

16/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Where Ir = REC670 operating current

100

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting Voltage

4.48

mAmp

0

mAmp

0

mAmp

104.48

mAmp

CT Supervision Relay Current

CT SUPVN Built In Function

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=100 + 4.48 + 0 + 0

As per SEC‐COA practice, the primary operating  current should not be less that 1.2 times the CT  primary =1.2 x 3000

=1.2 x 3000

3600

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=3600 x 10001 / 3000

1200

mAmp

Current Through The Shunt Resistor, Ish = Iops ‐ Iop

=1200 ‐ 104.48

1095.52 mAmp

Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs / Ish

=179x 1000 / 1095.52

163.39

Ohms

=179^2/163.39

196.1

Watts

2

Required Wattage of Shunt Resistor = Vs  / Rsh 5

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when of of the CTs is open and there is minimum load on that  feeder. We can take the minimum load to be 40% of the rated CT Primary Minimum load = 0.25 x CT Primary

=0.25 x 3000

750

Amp

Secondary current during minimum load, Ismin

=750 x 1 / 3000

0.25

Amp

The resultant resistance of the CT circuit during CT open conditions will be equal to the parallel  combination of the shunt resistance, relay series resistance, and the CT magnetizing impedance

Relay series resistance, Rs 

Calculated above

1790



Relay Shunt resistance, Rsh

Calculated above

163.39



CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=1000 x 1000 / 7

142857.1 Ω

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 / Rsh + 1 /  Xm R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x Rsh ]

=1790 x 163.39 x 142857.142857143 /  (1790 x 163.39 + 1790 x  149.567 Ω 142857.142857143 + 163.39 x  142857.142857143)

Voltage developed across the CT supervision relay =  =0.25 x 149.567 Ismin x R The current through the relay and series resistance  =37.39175 / 1790 cct, Ir = Vr / Rs Hence the CT supvn element pickup Voltage

87C1+95C1‐SGT(REC670)

CE‐267304

37.39175 Volts 0.021

Amp

38

Volts

17/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9027 SS

SGT Bays, Bay No =D05, D06, D14 1

CT Data T1 CORE‐ 3 87C2+95C 2

CT No Function Relay Type

2

REB650

CT Primary ( Amp)

3000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

3000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

1000

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1000

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

7



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

7



CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

400

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer CT Data

0.005222 Ω

Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 400

2.08894 Ω

=40 x 1000 / 3000

13.333

=13.333 x (7 + 2 x 2.08894)

149.035 Volts

=1.2 x 149.035

178.842 Volts

Maximum Secondary Through Fault Current, Ifs =  Issc / Ipn Required Voltage Setting, Vsmin = Ifs x [ Rct + 2 x  Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

Amp

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REB650 + Series Resistance  Combination REB650 Current Setting Range

0.02 ‐ 1 Amp

Selected Current Setting, Is = 0.1 x 1000 mAmp

100

mAmp

179

Volts

1790



To provide greater stability against through faults,  the Voltage setting of 179 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value, Rs = Vs / Is 4

=179 x 1000 / 100

Shunt Resistor Calculation To calculate the shunt resistor value, we have to  calculate the minimum operating current of the  differential scheme Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

87C2+95C2‐SGT(REB650)

CE‐180973

18/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9027 SS

Where Ir = REB650 operating current

100

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting Voltage

4.48

mAmp

0

mAmp

0

mAmp

104.48

mAmp

CT Supervision Relay Current

CT SUPVN Built In Function

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage

5

Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=100 + 4.48 + 0 + 0

As per SEC‐COA practice, the primary operating  current should not be less that 1.2 times the CT  primary =1.2 x 3000

=1.2 x 3000

3600

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=3600 x 10001 / 3000

1200

mAmp

Current Through The Shunt Resistor, Ish = Iops ‐ Iop

=1200 ‐ 104.48

1095.52 mAmp

Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs / Ish

=179x 1000 / 1095.52

163.39

Ohms

Required Wattage of Shunt Resistor = Vs2 / Rsh

=179^2/163.39

196.1

Watts

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when of of the CTs is open and there is minimum load on that  feeder. We can take the minimum load to be 40% of the rated CT Primary Minimum load = 0.25 x CT Primary

=0.25 x 3000

750

Amp

Secondary current during minimum load, Ismin

=750 x 1 / 3000

0.25

Amp

The resultant resistance of the CT circuit during CT open conditions will be equal to the parallel  combination of the shunt resistance, relay series resistance, and the CT magnetizing impedance

Relay series resistance, Rs 

Calculated above

1790



Relay Shunt resistance, Rsh

Calculated above

163.39



CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=1000 x 1000 / 7

142857.1 Ω

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 / Rsh + 1 /  Xm R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x Rsh ]

=1790 x 163.39 x 142857.142857143 /  (1790 x 163.39 + 1790 x  149.567 Ω 142857.142857143 + 163.39 x  142857.142857143)

Voltage developed across the CT supervision relay =  =0.25 x 149.567 Ismin x R The current through the relay and series resistance  cct, Ir = Vr / Rs

=37.39175 / 1790

Hence the CT supvn element pickup Voltage

87C2+95C2‐SGT(REB650)

CE‐180973

37.39175 Volts 0.021

Amp

38

Volts

19/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

BAY No =D05, =D06, =D14 1

CT DETAILS CT No

T1 CORE‐2 SGT 132kV SIDE  50/51NS + 5CBF1  (REC670) +  50CBF2(REB650) REF615 + REC670  + REB650

Function

Meter / Relay Type

2

3

CT Primary ( Amp)

3000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

3000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

1000

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1000

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mA

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mA

CT Resistance (Ohms) CT Resistance Selected Tap (Ohms)

7 7

Ω Ω

METER BURDEN DETAILS 50/51NS Burden

0.1

50CBF1 Burden

0.1

50CBF2 Burden

0.0001

VA(Assumed ) VA(Assumed ) VA

Any Other Device Burden

( No other device )

0

VA

Total Burden

=0.1 + 0.1 + 0.0001 + 0

0.2001

VA

Total Burden Resistance, Rb = VA / In2

=0.2001 / 1^2

0.2001

Ω 

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A

4

Lead Resistance per metre, rl

Reffer System Data

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

=0.00522235 x 200

0.00522235 Ω / metre 1.04447 Ω

CLASS X CONVERSION TP P CLASS The following formula is used to convert  class X CT to equivalent P class CT Vk = Fn x In x [ Rct + Sn / In^2 ] / 1.3    OR Sn = [ 1.3 x Vk / ( Fn x In ) ‐ Rct ] x In^2 Sn = [ 1.3 x Vk / ( Fn x In ) ‐  Rct ] x In^2

SGT 132kV OC‐EF

CE‐267304

20/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Fn Sn = [ 1.3 x Vk / ( Fn x In ) ‐ Rct ] / In^2 4

20 = 1.3 x 1000 / (20 x 1 ) ‐ 7) x  1^2)

58 VA

CRITERION FOR METERING CLASS CT  ADEQUACY Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ] Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated  Burden

20

Sn = CT Rated VA Burden

58 VA

Sin = In2 x Rct

=1^2 x 7

Sa = In2 x [ Rlead x 2 + Rrelay ]

=1^2 x ( 2 x 1.04447 + 0.2001)

Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ]

=20 x (7 + 58 ) / (7 + 2.28904)

7 VA 2.28904 VA

139.95

The CT is OK since Fa > Fn

 

SGT 132kV OC‐EF

CE‐267304

21/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Reactor ( Bay No =D21, =D26) 1

CT Data CT No

T7 CORE‐ 3

Function

87C + 95C

Relay Type

REC670  1200‐600‐ Amp 400‐200

CT Primary ( Amp) Adopted Tap ( Amp)

1200

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X 2400‐ 1200‐800‐ Volts 400

CT Knee Point Voltage  CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

2400

8.33‐16.7‐ mAmp 25‐50

CT Magnetizing Current ( mAmp ) CT Magnetizing Current At Selected Tap

8.33

mAmp

6‐3‐2‐1 Ω

CT Resistance (Ohms) CT Resistance Selected Tap (Ohms) 2

Volts

6



CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size CT Cable Size

400

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer CT Data

0.005222 Ω

Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 400

2.08894 Ω

=40 x 1000 / 1200

33.333

=33.333 x (6 + 2 x 2.08894)

339.259 Volts

=1.2 x 339.259

407.111 Volts

Maximum Secondary Through Fault Current, Ifs =  Issc / Ipn Required Voltage Setting, Vsmin = Ifs x [ Rct + 2 x  Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

Amp

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REC670 + Series Resistance  Combination REC670 Current Setting Range = 0.01 x In to 25 x In

0.01 to 25 Amp

Selected Current Setting, Is = 0.1 x 1000 mAmp

100

mAmp

408

Volts

4080



To provide greater stability against through faults,  the Voltage setting of 408 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value, Rs = Vs / Is 4

=408 x 1000 / 100

Shunt Resistor Calculation To calculate the shunt resistor value, we have to  calculate the minimum operating current of the  differential scheme

87C+95C (REC670)‐132kV REACTOR

CE‐267304

22/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet Where Ir = REC670 operating current

100

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting Voltage

1.42

mAmp

0

mAmp

0

mAmp

101.42

mAmp

CT Supervision Relay Current

CT SUPVN Built In Function

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=100 + 1.42 + 0 + 0

As per SEC‐COA practice, the primary operating  current should not be less that 1.2 times the CT  primary =1.2 x 3000

=1.2 x 1200

1440

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=1440 x 10001 / 1200

1200

mAmp

Current Through The Shunt Resistor, Ish = Iops ‐ Iop

=1200 ‐ 101.42

1098.58 mAmp

Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs / Ish

=408x 1000 / 1098.58

371.39

Ohms

=408^2/371.39

448.22

Watts

2

Required Wattage of Shunt Resistor = Vs  / Rsh 5

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when of of the CTs is open and there is minimum load on that  feeder. We can take the minimum load to be 40% of the rated CT Primary Minimum load = 0.25 x CT Primary

=0.25 x 1200

300

Amp

Secondary current during minimum load, Ismin

=300 x 1 / 1200

0.25

Amp

The resultant resistance of the CT circuit during CT open conditions will be equal to the parallel  combination of the shunt resistance, relay series resistance, and the CT magnetizing impedance

Relay series resistance, Rs 

Calculated above

4080



Relay Shunt resistance, Rsh

Calculated above

371.39



CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=1000 x 2400 / 6

400000 Ω

=4080 x 371.39 x 400000 / (4080 x  371.39 + 4080 x 400000 + 371.39 x  400000)

340.115 Ω

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 / Rsh + 1 /  Xm R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x Rsh ]

Voltage developed across the CT supervision relay =  =0.25 x 340.115 Ismin x R The current through the relay and series resistance  =85.02875 / 4080 cct, Ir = Vr / Rs Hence the CT supvn element pickup Voltage

87C+95C (REC670)‐132kV REACTOR

CE‐267304

85.02875 Volts 0.021

Amp

86

Volts

23/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 1

CT Data ( Reactor Bay =D21 & =D26 ) CT No

LC1‐1

Function

87R+95R

Relay Type

REB650

CT Primary ( Amp)

600‐400‐ 200

Amp

200

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

Adopted Tap ( Amp)

NOT  Volts AVILABLE

CT Knee Point Voltage  CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

400

CT Magnetizing Current At Selected Tap

50

mAmP

NOT  Ω AVILABLE

CT Resistance (Ohms) CT Resistance Selected Tap (Ohms)

1



CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

400

metre

4

mm

2

0.00522235 Ω

CT Cable Resistance per metre Total CT Cable Resistance ( One Way ) 3

Volts

NOT  mAmP AVILABLE

CT Magnetizing Current ( mAmp )

2

& NC2‐1

=0.00522235 x 400

2.08894



Reactor Through Fault Current Calculation Reactor MVAR rating

40

MVAR

Reactor Voltage Rating, kV

132

kV

Reactor Through Current, Itr = 1000 x MVA / [  =40 x 1000 / [SQRT(3) x 132] SQRT(3) x kV ] Reactor CT Secondary Through Current, Itrs =  =174.955 / 200 Itr / CT Primary Required Voltage Setting, Vsmin = Itrs x [ Rct  =0.874775 x [ 1 + 2 x 2.08894] + 2 x Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

=1.2 x 4.53

174.955

Amp

0.874775

Amp

4.53

Volts

5.436

Volts

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REB650 + Series  Resistance Combination

87R+95R(REB650)‐REACTOR

CE‐267304

24/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS REB650 Current Setting Range

0.02 ‐ 1

Selected Current Setting, Is = 0.03 x 1000  mAmp

Amp

30

mAmp

11

Volts

To provide greater stability against through  faults, the Voltage setting of 11 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value,  Rs = Vs / Is 4

=11 / 30 x 1000

366.67



Shunt Resistor Calculation To calculate the shunt resistor value, we have  to calculate the minimum operating current  of the differential scheme Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet Where Ir = REB650 operating current

30

mAmp

1.38

mAmp

CT Supervision Relay ( Built In ) Current

0

mAmp

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage 

0

mAmp

31.38

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting  Voltage

Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=30 + 1.38 + 0 + 0

It is proposed that, the primary operating  current should not be less that 0.1 times the  CT primary =0.1 x 200

=0.1 x 200

20

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=20 x 1000 x / 400

100

mAmp

=100 ‐ 31.38

68.62

mAmp

=11 x 1000 x / 68.62

160.3

Ohms

=11^2 / 160.3

0.75

Watts

174.955

Amp

0.874775

Amp

Current Through The Shunt Resistor, Ish =  Iops ‐ Iop Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs /  Ish 2 Required Wattage of Shunt Resistor = Vs  /  Rsh 6

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when  of of the CTs is open and there is minimum  load on that feeder. For Reactor, we take the  minimum load to be 100% of the rated CT  Primary Minimum load = Reactor Rated Load Secondary current during minimum load,  Ismin

87R+95R(REB650)‐REACTOR

=174.955 / 200

CE‐267304

25/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS The resultant resistance of the CT circuit  during CT open conditions will be equal to the  parallel combination of the shunt resistance,  relay series resistance, and the CT  magnetizing impedance Relay series resistance, Rs 

366.67



Relay Shunt resistance, Rsh

160.3



8



7.465



6.53

Volts

CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=400 / 50

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 /  Rsh + 1 / Xm =366.67 x 160.3 x 8 / ( 366.67  R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x  x 160.3 + 366.67 x 8 + 160.3 x  Rsh ] 8) Voltage developed across the CT supervision  =0.874775 x 7.465 relay = Ismin x R The current through the relay and series  resistance cct, Ir = Vr / Rs

=6.53/ 366.67

Hence the CT supvn element pickup Voltage

87R+95R(REB650)‐REACTOR

CE‐267304

0.018

Amp

7

Volts

26/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 1

2

CT DETAILS ‐ REACTOR ( Bay No =D21, =D26) CT No

T7 CORE‐2

Function

50/51N + FR

Meter / Relay Type

REF615 + FR

CT Primary ( Amp)

1200‐600‐400‐ 200

Amp

Adopted Tap ( Amp)

200

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

2400‐1200‐800‐ Volts 400

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

400

CT Magnetizing Current ( mAmp )

8.33‐16.7‐25‐50 mAmP

CT Magnetizing Current At Selected Tap

50

mAmP

CT Resistance (Ohms)

6‐3‐2‐1



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

1



Reactor OC/EF Relay REF615 Burden

0.02

VA

FR CT Input Burden

0.02

VA

Total Device Burden

0.04

VA

Volts

RELAY BURDEN DETAILS Connected Burden

3

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

100 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl

0.00522235 Ω / metre

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

4

0.522235 Ω

CRITERION FOR OC/EF RELAY REF615 The OC/EF + 50BF relay REF615 is connected to class X CT.  Its equivalent P class CT parameters are calculated by the  formula, Sn = [ 1.3 x Vk ‐ Fn x In x Rct ] x In / Fn, Where

50‐51+50BF1(BUILT IN)‐REACTOR 

CE‐267304

27/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated Burden Sn = CT Rated VA Burden = = [ 1.3 x Vk ‐ Fn x In x Rct ] x In /  Fn The Criterion for any P class CT used for OC/EF protection,  in general is given by,  Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ]

Sin = CT Internal Burden = In2 x Rct

20 25

1 VA

2 Sa = CT Connected Burden = In  x [ Rlead x 2 + Rrelay ]

1.08447 VA

Actual Accuracy Limiting Factor, Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin +  249.46 Sa ] Maximum Secondary Short Circuit Current, Issc = Maximum  200 Primary ( 40kAmp ) / CT Primary The Actual Accuracy Limiting Factor has to be compared  with the maximum secondary short circuit current, and Fa is  Fa IS OK OK if Fa > IHIGHSET

50‐51+50BF1(BUILT IN)‐REACTOR 

CE‐267304

28/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 1

2

CT DETAILS ( Reactor Bay =D21 & =D26 ) CT No

NC2‐2

Function

51NR

Relay Type

REF615

CT Primary ( Amp)

400

Amp

Adopted Tap ( Amp)

400

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

5P20, 15VA

CT Resistance ( Assumed )

2



Reactor 51NR Relay REF615 Burden

0.02

VA

Total Device Burden

0.02

VA

RELAY BURDEN DETAILS Connected Burden

3

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl

0.00522235

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L 4

=200 x 0.00522235

Ω /  metre

1.04447 Ω

CRITERION FOR OC/EF RELAY 7SJ64 The Criterion for any P class CT used for OC  protection, in general is given by ,                                                                       Fa = Fn x [ Sin + Sn ] /  Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated  Burden Sin = CT Internal Burden = In2 x Rct

20 =1^2 x 2

Sn = CT Rated Burden

15 VA

Sa = CT Connected Burden = In2 x [ Rlead x 2 +  =1^2 x ( 1.04447 x 2 + 0.02) Rrelay ] Actual Accuracy Limiting Factor, Fa = Fn x [ Sin  =20 x (2 + 15 ) / ( 2 + 2.10894) + Sn ] / [ Sin + Sa ]

51NR(REF615)‐REACTOR

2 VA

CE‐267304

2.10894 VA 82.746

29/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS Maximum Neutral Current = Reactor Rated  Current  The Actual Accuracy Limiting Factor has to be  compared with the maximum secondary short  circuit current, and Fa is OK if Fa > Imax

51NR(REF615)‐REACTOR

CE‐267304

0.874775 Amp

Fa IS OK

30/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

1

CT DETAILS ( BUS SECTION =D120, =D220, BUS  COUPLER =D130, =D230 ) CT No

T10    CORE‐2 50/51 +  50N/51N +  50BF1+50BF2 REF615 +  REF615

Function Meter / Relay Type

2

Two No

CT Primary ( Amp)

4000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

4000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

800

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

NA

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mAmP

CT Magnetizing Current At Selected Tap

NA

mAmP

CT Resistance (Ohms)

6



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

NA



Bus Section OC + 50BF1  Relay REF615 Burden

0.02

VA

Bus Section EF + 50BF2  Relay REF615 Burden

0.02

VA

0.04

VA

RELAY BURDEN DETAILS Connected Burden

Total Device Burden 3

=0.02 + 0.02

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L 4

0.00522235 =0.00522235 x 200

Ω /  metre

1.04447 Ω

CRITERION FOR OC/EF RELAY 7SJ64 The OC + 50BF1 & EF + 50BF2 relays REF615 are connected to class X  CT. Its equivalent P class CT parameters are calculated by the  formula, Sn = [ 1.3 x Vk ‐ Fn x In x Rct ] x In / Fn

BS‐BC 50‐51+50BF1+50CBF2

CE‐267304

31/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated Burden

20

Sn = CT Rated VA Burden = = [ 1.3 x Vk ‐ Fn x In x Rct  = ( 1.3 x 800 ‐ 20 x 1 x  ] x In / Fn 6) x 1 / 20

46

The Criterion for any P class CT used for OC/EF protection, in general  is given by,  Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ] 2 Sin = CT Internal Burden = In  x Rct

=1^2 x 6

Sa = CT Connected Burden = In2 x [ Rlead x 2 +  Rrelay ] Actual Accuracy Limiting Factor Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ] Maximum Secondary Short Circuit Current, Issc =  Maximum Primary ( 40kAmp ) / CT Primary

=1^2 x ( 1.04447 x 2 +  0.04) =20 x ( 6 + 46 ) / ( 6 +  2.12894) =40 x 1000 / 4000

The Actual Accuracy Limiting Factor has to be  compared with the maximum secondary short  circuit current, and Fa is OK if Fa > IHIGHSET

BS‐BC 50‐51+50BF1+50CBF2

CE‐267304

6 VA 2.12894 VA 127.94 10

Fa IS OK

32/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Busbar Discriminative Zones 1

CT Data CT No

T2 CORE‐ 2

Function

87B (DISC  ZONE)

Relay Type

RET670

CT Primary ( Amp)

4000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

4000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

800

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

800

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

6



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

6



Note: This CT data is related to SGT  bays 132kV side CTs. Note that same data is applicable to  busbar protection CTs of all bays 2

CT Knee Point Voltage Calculation CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

400

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer CT Data

0.005222 Ω

Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 400

2.08894 Ω

Maximum Secondary Through Fault Current, Ifs =  Issc / Ipn Required Voltage Setting, Vsmin = Ifs x [ Rct + 2 x  Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

=40 x 1000 / 4000

10

Amp

=10 x (6 + 2 x 2.08894)

101.779 Volts

=1.2 x 101.779

122.135 Volts

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REC670 + Series Resistance  Combination REC670 Current Setting Range = 0.01 x In to 25 x In

0.01 to 25 Amp

Selected Current Setting, Is = 0.1 x 1000 mAmp

100

mAmp

123

Volts

1230



To provide greater stability against through faults,  the Voltage setting of 123 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value, Rs = Vs / Is 4

=123 x 1000 / 100

Shunt Resistor Calculation

87B+95B‐DISC(REC670)

CE‐267304

33/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS To calculate the shunt resistor value, we have to  calculate the minimum operating current of the  differential scheme Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet Where Ir = REC670 operating current

100

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting Voltage

3.84

mAmp

0

mAmp

0

mAmp

103.84

mAmp

CT Supervision Relay Current

CT SUPVN Built In Function

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage

5

Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=100 + 3.84 + 0 + 0

As per SEC‐COA practice, the primary operating  current should not be less that 1.2 times the CT  primary =1.2 x 3000

=1.2 x 4000

4800

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=4800 x 10001 / 4000

1200

mAmp

Current Through The Shunt Resistor, Ish = Iops ‐ Iop

=1200 ‐ 103.84

1096.16 mAmp

Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs / Ish

=123x 1000 / 1096.16

112.21

Ohms

Required Wattage of Shunt Resistor = Vs2 / Rsh

=123^2/112.21

134.83

Watts

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when of of the CTs is  open and there is minimum load on that feeder. We can take  Minimum load = 0.25 x CT Primary

=0.25 x 4000

1000

Amp

Secondary current during minimum load, Ismin

=1000 x 1 / 4000

0.25

Amp

The resultant resistance of the CT circuit during CT open  conditions will be equal to the parallel combination of the  shunt resistance, relay series resistance, and the CT  Relay series resistance, Rs 

Calculated above

1230



Relay Shunt resistance, Rsh

Calculated above

112.21



CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=1000 x 800 / 6

133333.3 Ω

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 / Rsh + 1 /  Xm R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x Rsh ]

=1230 x 112.21 x 133333.33 / (1230 x  112.21 + 1230 x 133333.33 + 112.21 x  133333.33)

Voltage developed across the CT supervision relay =  =0.25 x 102.75 Ismin x R The current through the relay and series resistance  =25.6875 / 1230 cct, Ir = Vr / Rs Hence the CT supvn element pickup Voltage

87B+95B‐DISC(REC670)

CE‐267304

102.75



25.6875 Volts 0.021

Amp

26

Volts

34/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

132kV Busbar Check Zone 1

CT Data T2 CORE‐ 3 87B (CHK  ZONE)

CT No Function Relay Type

RET670

CT Primary ( Amp)

4000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

4000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

800

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

800

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

25

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

6



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

6



Note: This CT data is related to SGT  bays 132kV side CTs. Note that same data is applicable to  busbar protection CTs of all bays 2

CT Knee Point Voltage Calculation CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Route Length ( One Way ) CT Cable Size

400

metre

4

mm2

CT Cable Resistance per metre

Reffer CT Data

0.005222 Ω

Total CT Cable Resistance ( One Way )

=0.00522235 x 400

2.08894 Ω

Maximum Secondary Through Fault Current, Ifs =  Issc / Ipn Required Voltage Setting, Vsmin = Ifs x [ Rct + 2 x  Rlead ] Adopted Voltage Setting = 1.2 x Vsmin

=40 x 1000 / 4000

10

Amp

=10 x (6 + 2 x 2.08894)

101.779 Volts

=1.2 x 101.779

122.135 Volts

The CT is OK since Vk > 1.2 x Vs 3

Voltage Setting Of REC670 + Series Resistance  Combination REC670 Current Setting Range = 0.01 x In to 25 x In

0.01 to 25 Amp

Selected Current Setting, Is = 0.1 x 1000 mAmp

100

mAmp

123

Volts

1230



To provide greater stability against through faults,  the Voltage setting of 123 is proposed Hence Relay Setting Voltage, Vs The required series resistor value, Rs = Vs / Is 4

=123 x 1000 / 100

Shunt Resistor Calculation

87B+95B‐CHK(REC670)

CE‐267304

35/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS To calculate the shunt resistor value, we have to  calculate the minimum operating current of the  differential scheme Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet Where Ir = REC670 operating current

100

mAmp

Im = Magnetizing Current For CTs at Setting Voltage

3.84

mAmp

0

mAmp

0

mAmp

103.84

mAmp

CT Supervision Relay Current

CT SUPVN Built In Function

Imet, Metrosil Current = 0 at setting voltage

5

Iop = Ir + Im + Isupvn + Imet

=100 + 3.84 + 0 + 0

As per SEC‐COA practice, the primary operating  current should not be less that 1.2 times the CT  primary =1.2 x 3000

=1.2 x 4000

4800

Amp

Required Secondary Operating Current, Iops

=4800 x 10001 / 4000

1200

mAmp

Current Through The Shunt Resistor, Ish = Iops ‐ Iop

=1200 ‐ 103.84

1096.16 mAmp

Required Value of Shunt Resistor, Rsh = Vs / Ish

=123x 1000 / 1096.16

112.21

Ohms

Required Wattage of Shunt Resistor = Vs2 / Rsh

=123^2/112.21

134.83

Watts

CT Supervision Settings CT Supervision Element should operate when of of the CTs is  open and there is minimum load on that feeder. We can take  Minimum load = 0.25 x CT Primary

=0.25 x 4000

1000

Amp

Secondary current during minimum load, Ismin

=1000 x 1 / 4000

0.25

Amp

The resultant resistance of the CT circuit during CT open  conditions will be equal to the parallel combination of the  shunt resistance, relay series resistance, and the CT  Relay series resistance, Rs 

Calculated above

1230



Relay Shunt resistance, Rsh

Calculated above

112.21



CT magnetizing imedance, Xm = Vk / Im

=1000 x 800 / 6

133333.3 Ω

The resultant resistance 1 / R = 1 / Rs + 1 / Rsh + 1 /  Xm R = Rs x Rsh x Xm / [ Rs x Xm + Rs x Xm + Rs x Rsh ]

=1230 x 112.21 x 133333.33 / (1230 x  112.21 + 1230 x 133333.33 + 112.21 x  133333.33)

Voltage developed across the CT supervision relay =  =0.25 x 102.75 Ismin x R The current through the relay and series resistance  =25.6875 / 1230 cct, Ir = Vr / Rs Hence the CT supvn element pickup Voltage

87B+95B‐CHK(REC670)

CE‐267304

102.75



25.6875 Volts 0.021

Amp

26

Volts

36/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

BAY No =D05, =D06, =D14 1

CT DETAILS CT No

T1 CORE‐1 DPDM(LCC)+B CU(LCC)+EM+ DSM DPDM(LCC)+B CU(LCC)+ALPH A‐A3+DSM

Function

Meter Type

2

3

CT Primary ( Amp)

3000‐1500

Amp

Adopted Tap ( Amp)

3000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

0.2FS5, 30‐ 15VA

CT Resistance, Rct ( Assumed )

7.5

Ω (Assumed )

DPDM (LCC ) Burden

0.1

VA(Assumed)

Bay Control Unit Burden

0.1

VA(Assumed)

Energy Meter Alpha‐A3 Burden

0.0001

VA

DSM Burden

0.1

VA(Assumed)

METER BURDEN DETAILS

Total Burden Total Burden

=0.1 + 0.1 + 0.0001 + 0.1 0 1 + 0 1 + 0 0001 + 0 1

0 3001 0.3001

VA

Total Burden Resistance, Rb = VA / In2

=0.3001 / 1^2

0.3001

Ω 

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A

4

Lead Resistance per metre, rl

Reffer System Data

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

=0.00522235 x 200

0.00522235 Ω / metre 1.04447 Ω

CRITERION FOR METERING CLASS CT  ADEQUACY Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ] Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated  Burden

5

Sn = CT Rated VA Burden

30 VA

Sin = In2 x Rct

=1^2 x 7.5

Sa = In2 x [ Rlead x 2 + Rrelay ]

=1^2 x ( 2 x 1.04447 + 0.3001)

CT Accuracy Limiting Factor at Rated  Burden, Fn Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ]

SGT 132kV METERING

7.5 VA 2.38904 VA 5

=5 x (7.5 + 30 ) / (7.5 + 2.38904)

CE‐267304

18.96

37/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS Maximum Secondary Short Circuit  Current, Issc = Maximum Primary (  40kAmp ) / CT Primary

=40 x 1000 x 1 / 3000

13.333 Amp

The meter security will be checked based on the actual accuracy limiting factor, if Fa < Issc,  otherwise, it will be based on the maximum secondary short circuit current. 

5

Maximum anticipated current in the  meter, ImMAX Maximum Short duration withstand  Currents

13.333 Amp

DPDM ( LCC )

20

BCU ( LCC )

20

Energy Meter

40

DSM

40

Minimum Short Duration Current

20

The meter will be safe, since ImMAX <  Minimum Short Duration Current

SGT 132kV METERING

CE‐267304

38/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS GRID TRANSFORMER FEEDERS =D09, =D04,  =D10 1

2

CT DETAILS CT No

T5 CORE‐1

Function

IPCT + DM(LCC)  + BCU(LCC) +  DSM + AMR +  PQM

Relay Type

DM(LCC) +  BCU(LCC) + DSM  + AMR + PQM

CT Primary ( Amp)

300

Amp

Adopted Tap ( Amp)

300

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

5P20, 30VA

CT Knee Point Voltage 

NA

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

NA

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

NA

mAmp

CT M CT Magnetizing Current At Selected Tap ti i C t At S l t d T

NA

mAmp A

CT Resistance (Ohms)

NA



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

NA



0.05

VA

LCC Digital Meter Burden

0.05

VA  (Assum ed)

Alpha Meter CT Burden per phase

0.0001

VA

DSM CT Input Burden per phase

0.0001

ACCS Burden

0.05

DEVICE BURDEN DETAILS Bay Control Unit 7SMD664 Burden

Total Device Burden 3

=0.05 + 0.05 + 0.0001 +  0.0001 + 0.05

0.1502

VA  (Assum ed) VA  (Assum ed) VA

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

METERING‐GT FEEDERS

200 metre

CE‐267304

39/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl

0.00522235

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

=0.00522235 x 200

Ω /  metre

1.04447 Ω

The available CT for metering is class X. But meters cannot be fed by class X CT, as a  general rule. Therefore IPCT is recommended to be used in the start of the metering  circuit. The question is now to calculate the suitable IPCT burden

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden Lead Burden = In2 x 2 x RLEAD

=1^2 x 1.04447

1.04447 VA

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden

=0.1502 + 1.04447

1.19467 VA

Recommended Burden for IPCT

10 VA

Ratio

1:1

Class

0.2

 

METERING‐GT FEEDERS

 

CE‐267304

40/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

1

CT DETAILS ( BAY No =D19, =D17, =D15,  =D13, =D11, =D07, =D03, =D01, =D02, =D08,  =D12, =D16, D18, =D20, D22, =D24 CT No

T3 CORE‐1 Energy Meter +  DSM Through  IPCT ALPHA‐A3 +  DSM + IPCT 1600‐1200‐800‐ Amp 600

Function Relay Type CT Primary ( Amp)

2

Adopted Tap ( Amp)

800

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

2800‐2100‐ 1400‐1050

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1400

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

12.5‐16.7‐25‐ 33.3

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

4‐3‐2‐1.5



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

2



Bay Control Unit 7SMD664 Burden

0.05

VA

LCC Digital Meter Burden

0.05

Alpha Meter CT Burden per phase

0.0001

VA  (Assum VA

DSM CT Input Burden per phase

0.0001

VA  (Assum

0.1002

VA

DEVICE BURDEN DETAILS

Total Device Burden 3

=0.05 + 0.05 + 0.0001 +  0.0001

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

METERING‐SPARE OG FEEDERS

0.00522235 =0.00522235 x 200

CE‐267304

Ω /  metre

1.04447 Ω

41/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

The available CT for metering is class X. But meters cannot be fed by class X CT, as a  general rule. Therefore IPCT is recommended to be used in the start of the metering  circuit. The question is now to calculate the suitable IPCT burden

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden Lead Burden = In2 x 2 x RLEAD

=1^2 x 1.04447

1.04447 VA

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden

=0.1002 + 1.04447

1.14467 VA

Recommended Burden for IPCT

10 VA

Ratio

1:1

Class

0.5

 

METERING‐SPARE OG FEEDERS

 

CE‐267304

42/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 1

CT DETAILS ( BAY No =D17, =D02 ) CT No

T13    CORE‐3

Function

IPCT + DM(LCC)  + Energy Meter  + DSM ALPHA‐A3 +  DSM + IPCT 2000‐1600‐ 1200‐1000‐800

Relay Type CT Primary ( Amp)

2

Adopted Tap ( Amp)

1000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

3500‐2800‐ Volts 2100‐1750‐1400

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1750

CT Magnetizing Current ( mAmp )

10‐12.5‐16.7‐20‐ mAmp 25

CT Magnetizing Current At Selected Tap

20

mAmp

CT Resistance (Ohms)

5‐4‐3‐2.5



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

3



Bay Control Unit 7SMD664 Burden

0.05

VA

LCC Digital Meter Burden

0.05

Alpha Meter CT Burden per phase

0.0001

VA  (Assum VA

DSM CT Input Burden per phase

0.0001

VA  (Assum

0.1002

VA

Volts

DEVICE BURDEN DETAILS

Total Device Burden 3

Amp

=0.05 + 0.05 + 0.0001 +  0.0001

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

METERING‐CAPACITOR FEEDERS

0.00522235 =0.00522235 x 200

CE‐267304

Ω /  metre

1.04447 Ω

43/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

The available CT for metering is class X. But meters cannot be fed by class X CT, as a  general rule. Therefore IPCT is recommended to be used in the start of the metering  circuit. The question is now to calculate the suitable IPCT burden

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden 2 Lead Burden = In  x 2 x RLEAD

=1^2 x 1.04447

1.04447 VA

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden

=0.1002 + 1.04447

1.14467 VA

Recommended Burden for IPCT

10 VA

Ratio

1:1

Class

0.5

METERING‐CAPACITOR FEEDERS

CE‐267304

44/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS 1

CT DETAILS ( BAY No =D22 ) CT No

T11   CORE‐3

Function

IPCT + DM(LCC)  + Energy Meter  + DSM ALPHA‐A3 +  DSM + IPCT 3000‐2500‐ 2000‐1600‐ 1200‐1000

Relay Type CT Primary ( Amp)

2

Adopted Tap ( Amp)

1000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

4200‐3500‐ 2800‐2240‐ 1680‐1400

Volts

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

1400

Volts

CT Magnetizing Current ( mAmp )

8.33‐10‐12.5‐ 15.6‐20.8‐25

mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap

25

mAmp

CT Resistance (Ohms)

6‐5‐3.2‐2.4‐2 6 5 3.2 2.4 2



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

2



Bay Control Unit 7SMD664 Burden

0.05

VA

LCC Digital Meter Burden

0.05

Alpha Meter CT Burden per phase

0.0001

VA  (Assum VA

DSM CT Input Burden per phase

0.0001

VA  (Assum

0.1002

VA

DEVICE BURDEN DETAILS

Total Device Burden 3

Amp

=0.05 + 0.05 + 0.0001 +  0.0001

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

METERING‐SPARE SVC BAY

0.00522235 =0.00522235 x 200

CE‐267304

Ω /  metre

1.04447 Ω

45/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

The available CT for metering is class X. But meters cannot be fed by class X CT, as a  general rule. Therefore IPCT is recommended to be used in the start of the metering  circuit. The question is now to calculate the suitable IPCT burden

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden 2 Lead Burden = In  x 2 x RLEAD

=1^2 x 1.04447

1.04447 VA

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden

=0.1002 + 1.04447

1.14467 VA

Recommended Burden for IPCT

10 VA

Ratio

1:1

Class

0.5

  METERING‐SPARE SVC BAY

  CE‐267304

46/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS REACTOR FEEDERS =D21, =D26 1

CT DETAILS CT No

T7 CORE‐1 DPDM(LCC)+BCU (LCC) + FR +  IPCT + ENERGY  METER + DSM DPDM(LCC)+BCU (LCC) + FR +  IPCT + ENERGY  METER + DSM 1200‐600‐400‐ Amp 200

Function

Relay Type

CT Primary ( Amp)

2

Adopted Tap ( Amp)

200

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

X

CT Knee Point Voltage 

2400‐1200‐800‐ Volts 400

CT Knee Point Voltage At Adopted Tap

400

CT Magnetizing Current ( mAmp )

8.33‐16.7‐25‐50 mAmp

CT Magnetizing Current At Selected Tap g g p

50

mAmp p

CT Resistance (Ohms)

6‐3‐2‐1



CT Resistance Selected Tap (Ohms)

1



Bay Control Unit 7SMD664 Burden

0.05

VA

LCC Digital Meter Burden

0.05

Alpha Meter CT Burden per phase

0.0001

VA  (Assum VA

DSM CT Input Burden per phase

0.0001

VA  (Assum

0.1002

VA

DEVICE BURDEN DETAILS

Total Device Burden 3

Volts

=0.05 + 0.05 + 0.0001 +  0.0001

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L

METERING‐REACTOR FEEDERS

0.00522235 =0.00522235 x 200

CE‐267304

Ω /  metre

1.04447 Ω

47/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9016 SS

The available CT for metering is class X. But meters cannot be fed by class X CT, as a  general rule. Therefore IPCT is recommended to be used in the start of the metering  circuit. The question is now to calculate the suitable IPCT burden

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden 2 Lead Burden = In  x 2 x RLEAD

=1^2 x 1.04447

1.04447 VA

IPCT Burden > Lead Burden + Device burden

=0.1002 + 1.04447

1.14467 VA

Recommended Burden for IPCT

10 VA

Ratio

1:1

Class

0.5

METERING‐REACTOR FEEDERS

CE‐267304

48/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9027 SS 1

CT DETAILS CT No

T9 CORE‐1 DPDM(LCC)+BC U(LCC) DPDM(LCC)+BC U(LCC)

Function Meter Type CT Primary ( Amp)

4000‐2000

Amp

Adopted Tap ( Amp)

2000

Amp

CT Secondary

1

Amp

CT Class

0.2FS5, 30‐15VA

CT Resistance, Rct ( Assumed ) 2

3.5

Ω  (Assum ed )

0.1

milli  Ohm

0.0001

VA

METER BURDEN DETAILS Connected Burden is the Energy Meter Alpha‐A3RAQ Alpha Meter CT Resistance per phase 2

Meter Burden at CT Secondary Rated Current = In  x  Rmeter 3

CT LEAD BURDEN Lead Length ( One Way ), L

200 metre 4 mm2

Lead  Size, A Lead Resistance per metre, rl

0.00522235

Total Lead Resistance, RLEAD = rl x L 4

=0.00522235 x 200

Ω /  metre

1.04447 Ω

CRITERION FOR METERING CLASS CT ADEQUACY The Criterion for any P class CT used for OC/EF  protection, in general is given by Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ] Fn = CT Accuracy Limiting Factor at Rated Burden

5

Sn = CT Rated VA Burden

15 VA

2 Sin = CT Internal Burden = In  x Rct

=1^2 x 3.5

3.5 VA

2

Sa = CT Connected Burden = In  x [ Rlead x 2 + Rrelay  =1^2 x ( 1.04447 x  2 + 0.0001) ] CT Accuracy Limiting Factor at Rated Burden, Fn Actual Accuracy Limiting Factor  Fa = Fn x [ Sin + Sn ] / [ Sin + Sa ]

132kV BS‐BC METERING

5 =5 x ( 3.5 + 15) / (  3.5 + 2.08904)

CE‐267304

2.08904 VA

16.55

49/50

 

132kV SIDE CT SIZING CALCULATIONS FOR 9027 SS

Maximum Secondary Short Circuit Current  Issc = Maximum Primary ( 40kAmp ) / CT Primary The Actual Accuracy Limiting Factor has to be  compared with the maximum secondary short circuit  current, and Fa is OK if Fa < Issc Maximum Continuous Current for the meter Maximum Short Duration Current = 200% of Max  Continuous Current The meter will be safe, since Fa < Maximum Short  Duration Current

132kV BS‐BC METERING

CE‐267304

=40 x 1000 / 2000

20

Fa IS OK 20 Amp 40 Amp

50/50

More Documents from "priyanka236"