Рис. 39. Характеристики намагничивания ТНП с подмагничиванием.

40. Защиты, реагирующие на токи высших гармоник

Тогда

Величина _т зависит от величины тока 3I₀.

Ток, который может протекать по реле КА, в нормальном режиме обусловлен незначи­тельной несимметрией магнитной системы, поэтому ;можно измерить, подключив последовательно с обмоткой реле измерительный прибор. При появлении замы­кании па землю одной из фаз суммарный поток, что приводит к воз­никновению ЭДС на выводах обмотки ТИП, следовательно, по реле КА потечет ток, величи­на которого определяется величиной тока замыканияI₃ (рис. 36). Схема защиты с примене­нием ТИП приведена на рис. 41, а.

Для увеличения чувствительности защиты используются ТИП с подмагичиванием. Наличие дополнительной обмотки (подмагничивания) позволяет увеличить ток, подаваемый и реле, при неизменной величине тока замыкания в сети. Увеличение I_p происходит за счет

смещения рабочей зоны в область более крутой части характеристики E₂ = f(I₃) (Рис. 39).

При отсутствии подмагничивания величина , создающая ток в реле мала,I_р также небольшой величины. При подключении обмотки подмагничивания (I_подм) в сердечнике создается дополнительный магнитный поток, который влияет на насыщение, но не влияет на величину I реле. Последнее достигается встречным включением двух секций обмотки под­магничивания. При правильно рассчитанном I_подм можно сместить рабочую зону в область более крутой характеристики E₂ = f(I₃). Теперь при такой же величине ,и, следовательно,I_р увеличивается.

ТHП и ТНП с подмагничиванием нашли применение при выполнении защит генераторов, двигателей, линий с U ≤ 35 кВ. Существуют селективные защиты, реагирующие на токи высших гармоник. Поскольку замыкание на землю - несимметричный режим, то величины ЭДС, обусловленных составляющими с f > 50 Гц на поврежденном элементе больше, чем на неповрежденных.

На рис. 40 показан принцип подключения реле и выполнении защиты.

На каждом присоединении установлен ТНП, к нему подключен ZF - фильтр высших гармоник, выделяющий определенную частоту f ≠ 50 Гц. При замыкании на землю на эле­менте 1 состав ЭДС с f ≠ 50 Гц на нем больше, чем на элементе 2, и защита 1 элемента сигна­лизирует о возникшем повреждении. Схема защиты приведены на рис. 41,6.

В последнее время получили широкое распространение реле РТЗ-51, реагирующие на токи промышленной частоты (рис. 41, в). Реле состоит из согласующего трансформатора TL, фильтра промышленной частоты ZF, усилителя А и токового реле КА, выполненного на вре­мя-импульсном принципе. Фильтр ZF пропускает ток с частотой 50 Гц и запрещает попадание

в реле КА токов высших гармоник. Усилитель А служит для повышения чувствительно­сти реле к малым значениям тока замыкания I₃. Выход усилителя подключается на схему сравнения токового реле, рассмотренного в гл. 17 данного пособия. Реле РТЗ-51 имеет диа­пазон срабатывания по току от 0,02 до 0,12 А. Коэффициент возврата реле 0,93.

Применяется еще один вид защит, получивших название - направленные защиты. Это защиты, реагирующие на угол ₀ между 3I₀ и 3U₀. Величина ₀ будет различна для эле­ментов при наличии или отсутствии на них короткого замыкания.