8 Схемы соединения тт и обмоток реле в схемах рз. Векторные диаграммы токов при различных видах повреждений.
В трехфазной сети для подключения реле и измерительных приборов вторичные обмотки ТТ соединяются в различные схемы. Наиболее распространенные из них приведены на рис. 2.3.
На рис. 2.3, а представлена схема соединения в полную звезду, которая применяется для включения защиты от всех видов однофазных и междуфазных КЗ. На рис. 2.3, б – схема соединения в неполную звезду, используемая для включения защиты от междуфазных КЗ в сетях с изолированной нейтралью. На рис. 2.3, в–схема соединения в треугольник, используемая для получения разности фазных токовn(например, для включения дифференциальной защиты трансформатора). На рис. 2.3, г–схема соединения на разность токов двух фаз (неполный треугольник), которая используется для включения защиты от междуфазных КЗ, так же как схема на рис. 2.3, б, и применяется для защиты электродвигателей. На рис. 2.3, д–схема соединения на сумму токов всех трех фаз (фильтр токов нулевой последовательности), используемая для включения защиты от однофазных КЗ на землю.
На рис. 2.3, е приведена схема последовательного соединения двух ТТ, установленных на одной фазе. При таком соединении нагрузка, под ключенная к ним, распределяется поровну, т. е. на каждом из них уменьшается в 2 раза. Происходит это потому, что ток в цепи, равный I2= I1 / КI, остается неизменным, а напряжение, приходящееся на каждый ТТ, составляет половину общего. Рассмотренная схема применяется при использовании маломощных ТТ (например, встроенных в вводы выключателей и силовых трансформаторов). Коэффициент трансформации ТТ в такой схеме равен коэффициенту трансформации одного из них.
На рис. 2.3, ж показана схема параллельного соединения вторичных обмоток двух ТТ, установленных на одной фазе. Коэффициент трансформации данной схемы в 2 раза меньше коэффициента трансформации одного ТТ. Схема параллельного соединения используется для получения нестандартных коэффициентов трансформации. Например, для получения коэффициента трансформации 37,5/5 соединяют параллельно два стандартных ТТ с коэффициентом трансформации 75/5. Отношение тока, проходящего через реле защиты Iр к фазному току ТТ Iф называется коэффициентом схемы Ксх = Iр / Iф . Для схем полной и неполной звезды
(рис. 2.3, а, б) Ксх = 1. Для полного и неполного треугольника (рис. 2.3, в, г) Ксх = 3 .
9 Методика выбора тт для питания схем рза, 10% кратность.
Выбор трансформаторов тока. Трансформаторы тока выбираются по номинальному току и напряжению установки и проверяются на термическую и электродинамическую стойкость при КЗ. Кроме того, ТТ, используемые в цепях РЗ, проверяются на значение погрешности, которая не должна превышать 10 % по току и 7° по углу. Для проверки по этому условию в информационных материалах заводов-поставщиков ТТ и в другой справочной литературе даются следующие характеристики и параметры ТТ.
Кривые зависимости предельной кратности K10 от сопротивления нагрузки Zн , подключенной к вторичной обмотке ТТ. Согласно ГОСТ 7726–78 предельной кратностью K10 называется наибольшее отношение, т. е. наибольшая кратность первичного тока, проходящего через ТТ, к его номинальному току, при которой полная погрешность ТТ (ε ) при заданной вторичной нагрузке (табл. 2.1) не превышает 10 %. При этом гарантируется предельная кратность при номинальной вторичной нагрузке Zн.ном , называемой номинальной предельной кратностью (рис.2.4).Зная кратность первичного тока, проходящего через ТТ при КЗ, можно по кривым предельной кратности для данного типа ТТ определить допустимую нагрузку Zн.доп, при которой погрешность ТТ не будет превышать 10 %. И наоборот, зная действительное значение нагрузки, которая подключена (или должна быть подключена) к вторичной обмотке ТТ Zн , можно по кривым предельной кратности определить допустимую кратность первичного тока K10 , при которой токовая погрешность ТТ не будет превышать 10 %. Например, при сопротивлении Z2 = 2 Ом допустимая кратность для данного ТТ равна 1,7 (рис. 2.4).
Кратность тока при близких КЗ может существенно превысить допустимую. В данном случае не только увеличивается погрешность ТТ, но и искажается форма кривой вторичного тока за счет насыщения сердечника. Если кратность тока превысит значение 40–60 для ТТ, то электромеханические и микроэлектронные реле тока могут отказать в работе: первые – из-за недопустимой вибрации контактов, вторые – из-за изменения характеристик срабатывания. Для данного случая в цифровых реле предусмотрено программное средство обеспечения восстановления синусоидальности кривой вторичного тока по нескольким мгновенным значениям, измеренным в начале периода.