18.5. Устройства селективной защиты от озз

18.5.1. Трансформаторы тока нулевой последовательности

Токовые защиты от ОЗЗ в зависимости вида защищаемой линии электропередачи (воздушные или кабельные) могут получать информацию от различных схем трансформаторов тока нулевой последовательности (ТТНП) – см. дополнительно [13, разделы 6.2.6 и 6.2.7].

Для защиты воздушных линий используется фильтр тока нулевой последовательности, состоящий из трёх фазных трансформаторов тока ТА_А, ТА_В, ТА_С, вторичные обмотки которых соединены одноимёнными выводами и подключены к реле тока КА (рис. 18.4,а). Ток, протекающий по реле КА

IКА = I2.А + I2.В + I2.С, = 3∙I0,

(18.15)

является током нулевой последовательности и в нормальном режиме работы сети равен нулю. При однофазном или двухфазном замыкании на землю появляются токи нулевой последовательности, которые служат в качестве информации для работы релейной защиты.

Рис. 18.4. Схемы питания токовых защит от ОЗЗ

Для защиты кабельных сетей используется специальная конструкция трансформатора тока, магнитопровод М которого надевается на трёхфазный кабель К или на три однофазных кабеля (рис. 18.4,б). К вторичной обмотке трансформатора тока подключают устройства защиты и сигнализации КА (рис. 18.4,в).

Существует несколько типов исполнений неразъёмных (типов ТЗ, ТЗЛ,ТЗЛМ, ТЗЛ-95 и др.) и разъёмных (ТЗРЛ) тороидальных ТТНП, конструкции и размеры которых показаны на рис. 18.5. В обозначении типа буква Т соответствует трансформатору тока; З – для защиты от замыканий на землю; Л – с литой изоляцией; М – модернизированный; Р – с разъёмным магнитопроводом [32]. Трансформатор ТЗЛ-95 рассчитан на охват одного кабеля с внешним диаметром до 90 мм, остальные – диаметром до 65 мм.

Рис. 18.5. ТТНП с тороидальными сердечниками типов ТЗ (а), ТЗЛ (б), ТЗЛМ (в), ТЗЛ-95 (г), ТЗРЛ (д)

В табл. 18.6 представлены некоторые технические данные ТТНП [13].

Таблица18.6

Данные трансформаторов тока нулевой последовательности

Тип ТТНП	Число витков вторичной обмотки W2.ТТНП	Сопротивление намагничивания ZНАМ, Ом	Z'НАМ, Ом	ХНБ, Ом
ТЗР	18	1	–	–
ТЗ	25	10	–	–
ТЗЛ	25	10	–	–
ТЗЛМ	25	10	0,0015	0,33–1,33
ТЗЛ-95	25	10	–	–
ТЗРЛ	30	3,5	0,0012	0,9–4,5

В настоящее время широкое распространение получили одножильные кабели напряжением 6–10 кВ, для которых используются ТТНП с расширенным внутренним окном. С этой целью выпускаются ТТНП типа ТЗЛ и ТЗРЛ с диаметром внутреннего окна 100, 125, 200 мм. Компания Schneider Electric применяет также ТТНП типа CSH 120 и CSH 200 с диаметром внутреннего окна 120 и 200 мм. С целью снижения погрешности данных ТТНП необходимо три одножильных кабеля располагать строго по центру внутреннего окна (рис. 18.6,а). Сопротивление внешних проводов, соединяющих ТТНП типа CSH с блоком защиты Sepam не должно быть больше 4 Ом (рис. 18.6,б). Коэффициент трансформации ТТНП типа CSH равен 1/470.

а)	б)
Рис. 18.6. ТТНП типа CSH

Отметим некоторые особенности работы ТТНП, используемых для защиты кабельных линий.

1. По металлическим оболочкам или броне кабелей могут протекать блуждающие токи I_БР, проходя при этом через ТТНП. Для предотвращения возможных ложных срабатываний защиты защитное заземление концевой муфты кабеля выполняют изолированным проводом, пропущенным через окно ТТНП и заземленным ниже его. В результате ток I_БР проходит через ТТНП дважды: сначала по броне или оболочке кабеля в одном направлении, а потом возвращаются по заземляющему проводнику, – и погрешность от этого тока исчезает. В случаях, когда броня кабеля не заходит в трансформатор тока, заземляющий броню проводник заземляют раньше, не пропуская через трансформатор.

2. В случае, если кабельная линия, отходящая от секции сборных шин, состоит из двух и более запараллеленых кабелей, то на каждый кабель устанавливается свой ТТНП. Вторичные обмотки, как правило, соединяют параллельно и подключают к реле тока КА.

3. Данный тип ТТНП может быть использован и для защиты воздушных линий напряжением 6–10 кВ, в этом случае в начале линии предусматривается кабельная вставка, на которую надевается трансформатор тока.