3.9. Типовые схемы соединений тт.

Питание устройств релейной защиты током сети производится по типовым схемам соединений ТТ и обмоток реле.

Поведение и работа реле в каждый из этих схем зависит от характера распределения токов в ее вторичных условиях. Если в каком-либо элементе схемы (проводе или обмотке реле) вторичные токи разных фаз складываются или вычитаются, то результирующий ток находится путем геометрического сложения или вычитания соответствующих векторов фазных токов с учетом их сдвигов по фазе. Для каждой схемы соединений можно определить отношение тока в реле Iр к току в фазе Iф. Это отношение называется коэффициентом схемы:

Коэффициент схемы учитывается при расчете уставок и оценке чувствительности защиты.

3.10. Схема соединения тт и обмоток реле в полную звезду.

При такой схеме соединения ТТ устанавливаются во всех фазах. Вторичные обмотки ТТ и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, называемым нулевым. В нулевую точку объединяются одноименные зажимы обмоток ТТ.

При нормальном режиме и трехфазном к.з., как показано в реле I,II и III проходят токи фаз , а в нулевом проводе их геометрическая сумма Iн.п=(Iа+Ib+Ic), которая при симметричных режимах равна нулю (при наличии и отсутствии заземления в точках Н и К).

При двухфазных к.з. ток к.з. проходит только в двух поврежденных фазах и соответственно в реле, подключенных к ТТ поврежденных фаз, ток в неповрежденной фазе отсутствует.

Согласно закону Кирхгофа сумма токов в узле равна нулю, (Ib+Ic)=0, Ic=-Ib, Iн.п.=(Ib+Ic)=0. Поэтому реле IV (рис.3.11), включенное в нулевой провод, не будет реагировать на нагрузку и междуфазные к.з., в чем состоит важная особенность схемы звезды. В действительности в результате неидентичности характеристик и погрешностей ТТ сумма вторичных токов в обоих случаях отличается от нуля. В нулевом проводе проходит некоторой остаточный ток, называемый током небаланса Iн.п.=Iнб=(0,01-0,2А). При к.з. в связи с увеличением токов намагничивания величина Iнб возрастает.

При однофазных к.з. первичный ток к.з. проходит только по одной поврежденной фазе. Соответствующий ему вторичный ток проходит также только через одно реле и замыкается по нулевому проводу.

При двухфазных к.з. на землю ток проходит в двух реле, включенных на поврежденные фазы (В и С). В нулевом проводе проходит геометрическая сумма этих токов, всегда отличная от нуля, что следует из их векторной диаграммы.

При двойном замыкании на землю в фазных точках прохождения токов разное. На участке между местами замыкания на землю условия аналогичны однофазному к.з., а между источником питания и ближайшим к нему местом повреждения они соответствуют двухфазному к.з. Нулевой провод схемы звезды является фильтром токов нулевой последовательности. Токи прямой и обратной последовательности в нулевом проводе не проходят, т.к. векторы каждой из этих систем дают в сумме нуль. Токи же нулевой последовательности совпадают по фазе, и поэтому в нулевом проводе проходит утроенное значение этого тока Iн.п.=3Iо.

При нарушении (обрыве) вторичной цепи одного из ТТ в нулевом проводе возникает ток, равный току фазы, что может привести к непредусмотренному действию реле, установленного в нулевом проводе. В рассмотренной схеме (рис. 3.11) реле, установленные фазах, реагирует на все виды к.з., а реле в нулевом проводе – только на к.з. на землю:

Iр=Iф

Ксх=1