29, Трансформаторы тока в схемах релейной защиты.

F1-F2=Fнам

i₁ω₁- i₂ω₂= i нам ω₁

; ; - витковый коэф-т трансформации ТТ

За начало вторичной обмотки И1 принимают тот её конец, из которого мгновенное значение тока i₂ выходит в нагрузку, в то время как в первичной обмотке мгновенное значение тока i₁ направлено от начала к концу.

У идеального ТТ i нам = 0 и i^’₁ полностью трансформируется в i ₂ , поэтому идеальный ТТ работает без погрешности. Однако такое не возможно поскольку если i нам = 0 , то Fнам=0, Ф=0, е=0 → ТТ не работает. Если же i нам существует – ТТ не идеальный и i^’₁ трансформируется в i₂ не полностью, за счет появления трансформируется в i нам.( i нам - погрешность). Задача: уменьшение i нам и тем самым снизить погрешность.

Режим ХХ:

i ₂=0 , Z _н→ ∞ , i^’₁→ i^’нам , Ф~Fнам ↑ → е ↑(получаем десятки кВ на зажимах вторичной обмотки). Пики ЭДС могут пробить вторичную обмотку, кроме того сердечник ТТ сильно нагревается. Т.о. режим ХХ не допустим для ТТ(max возможные погрешности). При подключении кА может возникнуть Z _н→ ∞ и возникает режим ХХ. Задача не перегрузить ТТ , но загрузить его так, чтобы он работал в режиме допустимых погрешностей.

Режим КЗ:

Z _н=0, i^’₁→ i ₂ , i нам → 0, Ф~Fнам→0, е2→0.

Самый благоприятный режим для ТТ с закороченной вторичной обмоткой.

Требования к точности ТТ, питающих РЗА: f_i≤10 %, έ≤10%, δ≤7˚, I нам ≤0,1 Imax (правило 10%-х погрешностей).

Классы точности ТТ: 0,2;0,5;1;3;10(погр-ть I в %)

(0,2)- для присоединения точных лаб-х приборов

(0,5)-счетчики денежного расчета

(1)-техн. изм. приборы.

(3 и 10)-РЗА

Класс точности ТТ не может быть основанием выбора РЗА, т.к. предусматриваемые погрешности ТТ, работающего в данном классе точности, относятся к первичным номинальным токам, в которых РЗ не работает.

Выбор ТТ и допустимой вторичной нагрузки(для РЗА и Эл.изм.приборов):

1. U ном тт ≥ U ном уст.

2. I ₁ ном тт ≥ I раб max(при норм-й нагрузке)

3. Эл. динамическая устойчивость

4. термическая устойчивость

5. Zн = Zприборов + Zпроводов

Zн ≤ Zдоп. (ТТ работает в нужном классе точности)- Эл.изм.приборы

30.Тн в схемах релейной защиты: устройство, сх замещ-ия, цель прим-ия.

К измер-ым органам воздействующая величина (U) обычно подводится от первичных измерительных преобра­зователей U. Они обеспечивают изоляцию цепей U измер-ых органов от высокого U и позволяют неза­висимо от ном первичного U получить стандартное зн-ие ном вторичного U (U_{2 НОМ} =100 В). Особенностью измер-го ТН явл-ся режим Х.Х. (близкий к Х.Х) его вто­ричной цепи (рис.а). Пепвичная обм тр-ра TV с числом витков w₁ включается на U сети Ů₁. Под действием U по обмотке w₁ проходит ток намагничивания İ_НАМ, который создает в магнитопроводе магнитный поток Ф. Магнитный поток, в свою очередь, наводит в первичной w₁ и вторичной w₂ обмотках ЭДС с действующими значениями:

Е₁= 4,44∙f∙w₁∙Ф; Е₂= 4,44∙f∙w₂∙Ф.

Отсюда Е₁/ Е₂ = w₁/w₂= К_U – коэффициент трансф-ии. В режиме Х.Х ток I₂ = 0, а ток в первичной обм. İ₁=İ_{1 НАМ}. При этом Ů₂=Ė₂ и напряжение U₁ незначительно отл-ся от ЭДС Е₁. Поэтому К_U= w₁/w₂= U₁/U₂.

Работа тр-ра с нагр Z_Н (в виде реле напряжения KV) сопровождается прохождением тока İ₂ и увеличением (по сравнению с Х.Х) тока İ^’₁. Эти токи создают па­дение напряж ∆Ů в первичной и вторичной обмотках, вследствие чего Ů₂ =Ů^’₁– ∆Ů. Из векторной диаграмы (рис.в) следует, что вторичное на­пряж Ů₂ отличается от приведенного первичного Ů₁ как по значению на ∆U, так и по фазе на угол δ. Поэтому тр-р имеет 2 погрешности: погрешность U – f_U= (∆U/U^’₁)∙100, или в следствии не значительности угла δ – f_U=[(К_U∙U₂ –U₁)/U₁]∙100 – угловую погрешность, которая определяется углом δ между векторами напря­жений Ů₁ и Ů₂. Значения погрешностей ТН опред-ся падени­ем напряж ∆Ů, которое ↑ с ростом вторичной нагр (то­ка İ₂). Вместе с ним возрастают и погрешности. Поэтому норм-ым реж раб ТН явл-ся режим, близкий к Х.Х.

В условиях эксплуатации ТН может раб с разл-ми погр-ми. В зависимости от погр-ей есть 4 класса точности: 0,2; 0,5; 1; 3 соответственно погрешностям напряжения f_U в про­центах. Ном-ая мощн тр-ра отнесена к опре­деленному классу точности. Однако по условию нагрева он может допускать перегрузки в несколько раз, выходя при этом из задан­ного класса точности. А – начало первичной обм, а – начало вторичной обм; X– конец первичной обм, х – конец вто­ричной обм.

Выбор ТН: по U_НОМ≥U_УСТ; по сх соед обм и конструкции; по классу точности; по вторичной нагр S_2Σ≤S_НОМ.

Рис.Однофазный измерительный ТН, сх замещения и векторная диаграмма