-
Назначение и принцип действия трансформатора тока нулевой последовательности.
ТТ устанавливаются во всех фазах, а одноимённые зажимы их вторичных обмоток соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле (рисунок 27).
Рисунок 27 – Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности
В рассматриваемой схеме ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трёх фаз:
;
Ток в реле появляется только в режимах 1ф. к.з. и 2-х фазных к.з. на землю, так как только в этих режимах появляется ток нулевой последовательности.
В режимах симметричной нагрузки и междуфазных к.з. без земли сумма первичных и вторичных токов трёх фаз равна нулю и реле не действует.
Однако, в этих режимах из-за погрешностей ТТ в реле появляется ток небаланса Iн.б., который необходимо учитывать при применении схемы.
Рассматриваемую схему часто называют трёхтрансформаторным фильтром токов I0 и применяют для защит от однофазных и 2-х фазных к.з. на землю.
В режимах 2-х фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток / и / и при 1 фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток / различные схемы соединений ТТ и реле работают не одинаково.
Распределение токов к.з. в фазах линии при перечисленных к.з. за трансформаторами характеризуется тем, что токи проходят во всех фазах, причем в одной из фаз ток в 2 раза больше, чем в двух других, и сдвинут по отношению к ним по фазе на 1800. На рисунке 26 в виде примера приведён случай 2-х фазного к.з. между фазами А и В за силовым трансформатором /-11 с nТ = 1.
Рисунок 28 – Замыкание между двумя фазами за трансформатором с соединением обмоток /-11.
Защита по схеме полной звезды реагирует всегда на больший из токов, проходящий по одному из трёх реле.
Защита по схеме неполной звезды может оказаться в фазах с меньшими токами, поэтому она будет иметь в 2 раза меньшую чувствительность.
Защита по схеме неполного треугольника вообще не будет работать, т.к. ток в ней окажется равным нулю.
Исходя из вышеизложенного, в распределительных сетях напряжением до 35 кВ широкое применение получили защиты от междуфазных к.з. со схемой неполной звезды. Некоторые её недостатки по сравнению со схемой полной звезды – в 2 раза меньшая чувствительность при двухфазных к.з. за трансформаторами / и / и однофазных к.з. за трансформаторами / с заземлённой нейтралью могут быть устранены включением в обратный провод третьего реле тока. Ток в этом реле будет равен:
;
Ток Iр равен току третьей фазы (где отсутствует ТТ) и эта схема работает как схема полной звезды.
Схема неполного треугольника по сравнению со схемой неполной звезды имеет ряд недостатков:
– непригодна в качестве резервной защиты от двухфазных и однофазных к.з. за трансформаторами;
– имеет пониженную чувствительность для МТЗ при двухфазных к.з. между фазами, в одной из которых отсутствует ТТ.
Схема полной звезды является наиболее дорогой и не нашла широкого использования, т.к. требует установки 3-х ТТ.
Схема полного треугольника используется только на понижающих трансформаторах с глухозаземлёнными нейтралями.