16. Магнитные трансформаторы тока
Предназначены для дистанционного преобразования переменного тока. Основным элементом МТТ является его обмотка с разомкнутым магнитопроводом или без него, которая устанавливается в магнитном поле контролируемого тока на допустимом расстоянии от высоковольтного провода и имеет потенциал земли. При этом выходной сигнал МТТ (индуцированная в обмотке ЭДС) является функцией магнитного поля. Уровень этого сигнала зависит от расстояния между обмоткой МТТ и проводом и от их взаимной ориентации. При допустимых расстояниях уровень сигнала оказывается весьма малым. Если МТТ используется для контроля тока в проводе одной из фаз трехфазной электроустановки, то магнитные поля, создаваемые токами других фаз, могут создавать помехи. Имеются конструкции МТТ (типа ТВМ), практически свободные от этих недостатков. В системах электроснабжения магнитные трансформаторы тока нашли применение в устройствах токовых защит подстанций без выключателей со стороны высшего напряжения.
1 7.Схемы соединения трансформаторов тока Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
Соединение трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду
18.Требования к точности трансформатора тока
Трансформаторы тока, питающие РЗ, должны работать с определенной точностью в пределах значений токов КЗ, на которые РЗ должна реагировать. Эти токи, как правило, превышают номинальные токи ТТ I1 ном, и, следовательно, точная работа ТТ должна обеспечиваться при первичных токах I1 > I1 ном.
На основании опыта эксплуатации и теоретического анализа принято, что для обеспечения правильной работы большинства устройств РЗ погрешность в значении вторичного тока ТТ не должна превышать 10%, а по углу δ 7° [25].
Эти требования обеспечиваются, если полная погрешность ТТ ε ≤ 10%, или, иначе говоря, если ток намагничивания не превосходит 10% тока I1. Исходными величинами для оценки погрешности являются наибольший расчетный ток I1 расч max, при котором для рассматриваемой защиты требуется точная работа ТТ, и сопротивление нагрузки Zн. Нагрузка состоит из сопротивлений реле ZP = RP + jXP, соединительных проводов Rп и переходных контактов Rп.к, которые для упрощения суммируются арифметически: Zн = ZP + Rп + Rп.к.
19.Выбор трансформаторов тока и допустимой нагрузки
С учетом тока нагрузки защищаемого элемента, его рабочего напряжения и вида РЗ выбирают тип ТТ и его номинальный коэффициент трансформации, после чего проводят проверку на термическую и динамическую стойкость. Выбранные таким образом ТТ проверяют на точность и надежность работы питающейся от них РЗ, исходя из следующих требований ПУЭ:
1) обеспечения точности работы измерительных органов РЗ при КЗ в расчетных точках электрической сети, выбираемых в зависимости от типа РЗ, при этом полная погрешность ТТ ε не должна превышать 10%;
2) предотвращения отказа срабатывания РЗ при наибольших значениях тока КЗ в начале участка, защищаемого РЗ, вследствие чрезмерного увеличения погрешности ТТ и искажения формы кривой вторичного тока, могущей вызвать вибрацию контактов у электромеханических реле, снижение чувствительности и быстродействия у полупроводниковых реле под влиянием высших гармоник;
3) ограничения напряжения во вторичных цепях ТТ и РЗ до допустимых значений при Iк max.
Для выполнения первого требования, как правило, выбирается ТТ класса Р с коэффициентом трансформации, обеспечивающим необходимую кратность тока при КЗ в требуемой для рассматриваемой РЗ точке сети. Для выбора допустимой нагрузки при заданной кратности Красч = Iк.paсч/I1 TT и полной погрешности ТТ ε ≤ 10% используются кривые предельной кратности, построенные по заводским данным, или характеристики намагничивания, снятые при разомкнутой первичной обмотке – вольт-амперные характеристики U2 =f(Iнам).