1.5.2 Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и
обмоток реле
В зависимости от назначения защиты и предъявляемых к ней требований применяются следующие схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле:
- схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду;
- схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду;
- схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду;
- однорелейная двухфазная схема соединения трансформаторов тока в неполный треугольник;
- схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности.
Для
каждой схемы соединений можно определить
коэффициент схемы, который равен
отношению тока в реле
к
вторичному току в фазе
:
.
Коэффициент схемы учитывается при расчете уставок и оценке чувствительности защиты.
1.5.2.1 Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
Трансформаторы тока устанавливаются во всех фазах. Вторичные обмотки трансформаторов тока и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, называемым нулевым. В нулевую точку объединяются одноименные зажимы обмоток трансформаторов тока. Схема соединения приведена на рис. 9.
Рис. 9. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
При нормальном режиме и трехфазном КЗ в реле КА1–КА3 проходят вторичные токи трансформаторов тока одноименных фаз, а в нулевом проводе их геометрическая сумма, которая при симметричных режимах равна нулю:
,
где
,
,
.
Коэффициент
схемы
.
При двухфазном КЗ, например фаз А и В, первичный ток КЗ проходит только в двух поврежденных фазах и соответственно в реле, подключенных к трансформаторам тока поврежденных фаз. Ток в неповрежденной фазе отсутствует.
При двухфазном КЗ на землю ток проходит в двух реле, включенных на поврежденные фазы (например, В и С). В нулевом проводе проходит геометрическая сумма этих токов, всегда отличная от нуля.
Коэффициент
схемы
.
При однофазном КЗ первичный ток КЗ проходит только по одной поврежденной фазе. Соответствующий ему вторичный ток проходит также только через одно реле и замыкается по нулевому проводу.
Коэффициент
схемы
.
Особенности схемы
1.
При всех видах КЗ токи повреждения
проходят во всех или части реле КА1–КА3,
поэтому защита реагирует на все виды
КЗ, имея при этом равную чувствительность
при одинаковых токах повреждения; токи
в реле равны вторичным фазным токам,
поэтому коэффициент схемы
.
2.
Ток в нулевом проводе равен сумме фазных
токов
,
поэтому в нормальном режиме и при
отсутствии замыканий на землю в нулевом
проводе протекает только ток небаланса;
возможный обрыв нулевого провода не
может повлиять на работу схемы, однако
при замыканиях на землю по нулевому
проводу проходит ток повреждения – при
обрыве нулевого провода ток поврежденной
фазы может замыкаться только через
вторичные обмотки трансформаторов тока
неповрежденных фаз, которые представляют
для него очень большое сопротивление,
поэтому выполнение схемы соединения
трансформаторов тока и обмоток реле в
полную звезду без нулевого провода
недопустимо.
3. При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы нейтралями, если точки замыкания расположены на разных линиях (рис. 10), могут подействовать на отключение защиты обеих линий (I и II) при равенстве выдержек времени, что нежелательно.
Схема применяется только в защитах, действующих при всех видах КЗ.