58Каковы допустимые погрешности тт и что влияет на их величину.

При рассмотрении работы РЗ учитываются три вида погреш­ностей ТТ: токовая f_i, полная , угловая.

Токовая погрешность определяется величиной I (отрезок AD на рис. 3.3). Она равна арифметической разности I’₁ - I₂ и показывает, насколько действительный ток I₂ меньше расчет­ного тока I₂ – I₁ / K_I.

Угловая погрешность характеризуется углом , показыва­ющим, насколько действительный токI₂ сдвинут по фазе от­носительно приведенного первичного тока I’₁ (т. е. идеального вторичного тока I₂ и реального первичного тока).

Полная погрешность определяется модулем (абсолютным значением) вектораI’_нам (отрезок АС на рис. 3.3). Эта погреш­ность равна геометрической разности действующих значений векторов I'₁, приведенной ко вторичной стороне, и I_2Д: |I’_нам | = = |I’₁ – I_2Д|.

Из рассмотрения треугольника ABC (рис. 3.3) следует, что полная погрешность (=I_нам) определяет и характеризует как погрешность по току f_i = I, так и погрешность по углу . Уголочень мал, поэтому можно считать, чтоI равен отрезку АВ, а угол , измеряемый в радианах длиной дугиDC, приблизи­тельно равен отрезку ВС.

Это означает, что > f_i. С увеличением а, зависящего от угла нагрузки _н (угла между током I₂ и напряжением U₂), I рас­тет, а угол уменьшается. При+= 90° векторI₂ совпадает по фазе с вектором I⁽¹⁾₂₁, и тогда погрешность по току I дости­гает максимального значения. При этом f_i будет равна , уг­ловая же погрешность становится минимальной (= 0).

Погрешность по току I(f_i) и полная погрешность = |I_нам| выражаются в относительных единицах или процентах как отношение действующих значений этих погрешностей к дей­ствующему значению приведенного первичного тока. Относительная токовая погрешность

f_i % = (I / I’₁) 100 = (I₂ – I’₁) / I’₁*100. (3.5)

Относительная полная погрешность

(3.6)

Если вторичный ток несинусоидален, то ток намагничивания выражается как среднее квадратичное значение разности мгновенных значений реального и расчетного токов i₂:

Тогда(3,7)

Здесь К_I - номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Погрешность по углу выражается в градусах и минутах, она считается положительной, если I₂ опережает I’₁, как показано на рис. 3.3. Относительные погрешности ,f_i, и увеличивают­ся с увеличением тока намагничиванияI_нам.

59 Как осуществляется компенсация сдвига тока по фазе при расчете дифзащиты трансформатора

При неодинаковых схемах соединения обмоток, например звезда—треугольник, эти соотношения несправедливы, так как токи со стороны обмотки, соединенной в звезду, и токи со стороны обмотки, соединенной в треугольник, оказываются сдвинутыми относительно друг друга на некоторый угол, который зависит от схемы соединения обмоток. Угловой сдвиг токов создает большие токи небаланса в реле дифференциальной защиты. Прохождение токов через трансформатор с соединением обмоток звезда— треугольник и векторные диаграммы, поясняющие образование углового сдвига, показаны на рис 4.4.

Как видно, токи в фазах обмотки, соединенной в звезду, I_АI, I_ВI I_CI и в фазах обмотки, соединенной в треугольник, I_A, I_B, I_C (рис. 4.4, б и в) не имеют углового сдвига. Однако в месте установки трансформаторов тока ТА2 со стороны обмотки, соединенной в треугольник, проходят токи, равные геометрической разности фазных токов (рис. 4.4, г); так, в фазе AII проходит ток I_AII, равный разности фазных токов I_A, и I_B т.е. I_AII = I_A, - I_B, аналогично в фазе BII проходит ток Iв_II= Iв — Iс и в фазе CII ток Iс_II = Iс — Ib. Эти токи, как видно из векторной диаграммы на рис. 4.4, г и д, сдвинуты относительно токов I_АI, I_ВI I_CI на угол 330° по движению часовой стрелки (или на 30° против движения часовой стрелки). Соединение обмоток трансформатора по схеме звезда—треугольник, создающее такой угол между токами, называется 11-й группой.

Рис. 4 5. Прохождение токов и векторные диаграммы токов в схеме дифференциальной защиты трансформатора с соединением обмоток по схеме звезда—треугольник, поясняющие принцип компенсации углового сдвига.

Из рис. 4.4, д видно, что даже при равенстве первичных токов со стороны обмоток, соединенных в звезду и в треугольник, т. е. при i_ai = I_aii, I_bi = I_bii, Ic_I = Ic_II. их геометрическая разность из-за наличия углового сдвига не равна нулю, а равна вектору Iр. Угловой сдвиг первичных токов трансформатора является источником значительных токов небаланса в реле дифференциальной защиты. Поэтому при выполнении дифференциальной защиты трансформаторов производится компенсация углового сдвига вторичных токов путем специального соединения вторичных обмоток ТТ.

Вторичные обмотки трансформаторов тока ТА1, установленных со стороны обмотки ВН трансформатора, соединенной в схему звезды, соединяются в такой же треугольник, как и обмотка НН трансформатора, а вторичные обмотки трансформаторов тока ТА2, установленных со стороны обмотки НН трансформатора, соединенной в схему треугольника, соединяются в такую же звезду, как и обмотка ВН трансформатора.

При таком соединении вторичных обмоток ТТ, как показано на рис. 4.5, в трансформаторах тока ТА1, вторичные обмотки которых соединены в треугольник, создается сдвиг токов на такой же угол, как и в соединенной в треугольник обмотке НН трансформатора, что и обеспечивает совпадение фаз вторичных токов в плечах дифференциальной защиты.