1.3. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Рис.3.Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду, векторная диаграмма токов в реле

Ток нулевого провода равен току фазы, отсутствующей во вторичной цепи.

При двухфазном КЗ (А, С) ток в обратном проводе равен 0, т.к. I_a = - I_c .

При двухфазных замыканиях (А, В) или (В, С) ток нулевого провода равен току фазы.

При ОЗЗ в фазе В ток нулевого провода отсутствует, k_cх = 1.

Схема неполной звезды реагирует не на все случаи ОЗЗ и поэтому применяется только для защит, действующих при междуфазных замыканиях.

1.4.Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле, включенных на разность токов двух фаз

Рис.4.Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле,

включенных нара разность токов двух фаз.

Ток нулевого провода равен разности вторичных токов в фазах А и С

= 3 = .

Коэффициент схемы при этом равен k_cх = .

При двухфазном КЗ (А, С) ток в обратном проводе равен 2I_ф, т.к.

При двухфазных замыканиях (А, В) или (В, С) ток нулевого провода равен току фазы. k_cх=1, чувствительность ухудшается.

При ОЗЗ в фазе В ток нулевого провода отсутствует, т.е. защита отсутствует.

Схема реагирует не на все случаи ОЗЗ, и поэтому применяется только для защит, действующих при междуфазных замыканиях.

1.5. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в фильтр токов нулевой последовательности

Рис.5. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в фильтр токов нулевой последовательности, векторная диаграмма токов в номинальном режиме.

Из схемы на рис.5 видно, что в режиме ток в нулевом проводе, а, значит, в реле ₀ равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз

= =3 = 0.

При этом _р0 =3₀, и , следовательно, рассматриваемая схема является фильтром токов нулевой последовательности. Ток в реле появляется только при однофазных и двухфазных коротких замыканиях на землю, так как только при этих повреждениях появляется ток нулевой последовательности _0. Поэтому схема применяется для защит от замыканий на землю.

При нагрузках, трехфазных и двухфазных КЗ сумма первичных токов трех фаз равна нулю, соответственно, ток  ₀= 0 и реле Р₀ не действует. Но из-за погрешности трансформаторов тока сумма вторичных токов не может быть сбалансирована, поэтому в реле появляется ток небаланса I_н.б., что необходимо учитывать при применении схемы.

Рассмотренная схема часто называется трехтрансформаторным фильтром токов нулевой последовательности 0.

, если режим симметричен;

, если режим несимметричен.

Ток в реле появляется только при ОЗЗ и двухфазных замыканиях на землю.

При выполнении защиты элементов электрических систем могут быть использованы различные схемы соединений обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток реле. Выбор схемы определяется её назначением (от каких видов коротких замыканий предусмотрена защита), требованием чувствительности, необходимостью экономить количество реле и трансформаторов тока. При определении параметров защиты (тока срабатывания и чувствительности) необходимо учитывать коэффициент схемы:

k_cх =I _р / I_2тт , ( 1 )

где I_р - ток в реле, А; I_2тт - ток во вторичной обмотке трансформатора тока, А.

Для максимальных токовых защит выбор тока срабатывания реле производится по выражению:

I _cp = (k_н· I_{н max} ·k_cх) / (k_в · k_тт) , (1.2)

где k_н = 1,1...1,2 - коэффициент надёжности, учитывающий погрешность реле и переходные режимы;

k_в = 0,8... 0,85 - коэффициент возврата реле, учитывающий его конструктивные особенности;

k_тт - коэффициент трансформации трансформатора тока.

Эффективность каждой схемы определяется коэффициентом чувствительности, представляющим собой отношение тока при коротком замыкании, попадающего в обмотку реле, к току срабатывания

k_ч = I _p / I _{c р} (1.3)