- •Глава 1
- •1.1. Назначение релейной защиты
- •1.2. Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты
- •1.3. Виды устройств релейной защиты
- •1.4. Структурные части и основные элементы устройств релейной защиты
- •Глава 2
- •2.1. Измерительные трансформаторы тока
- •2.2. Требования к точности работы трансформаторов тока
- •2.3. Схемы соединения трансформаторов тока и цепей тока защиты
- •2.4. Измерительные трансформаторы напряжения
- •2.5. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения
- •Глава 3
- •3.1. Принцип действия защиты
- •3.2. Схемы максимальной токовой защиты
- •3.3. Выбор параметров срабатывания максимальной токовой защиты
- •3.4. Токовая отсечка
- •3.4.1. Токовая отсечка на линиях с односторонним питанием
- •3.4.2. Токовая отсечка на линиях с двухсторонним питанием
- •3.4.3. Сочетание токовой отсечки с максимальной токовой защитой
- •3.5. Максимальная токовая направленная защита
- •Глава 4
- •4.1. Назначение и основные виды защиты
- •4.2. Принцип действия дифференциальной токовой защиты
- •4.3. Особенности выполнения дифференциальной токовой защиты элементов электрической сети
- •4.3.1. Дифференциальная токовая защита трансформаторов
- •4.3.2. Дифференциальная токовая защита генераторов
- •4.3.3. Дифференциальная токовая защита сборных шин
- •Глава 5
- •5.1. Назначение и принцип действия
- •5.2. Принципы выполнения дистанционных защит
- •5.2.1. Выбор входных воздействующих величин и характеристика времени срабатывания реле сопротивления
- •5.2.2. Схемы и характеристики срабатывания реле сопротивления
- •5.3. Выбор параметров срабатывания дистанционной защиты
- •Глава 6
- •6.1. Назначение и виды высокочастотных защит
- •6.2. Принципы выполнения и работа высокочастотной части защиты
- •6.3. Направленная защита с высокочастотной блокировкой
- •6.4. Дифференциально-фазная высокочастотная защита
2.2. Требования к точности работы трансформаторов тока
В соответствии с ГОСТ различают токовую, полную и угловую погрешности.
Токовой погрешностью ТТ называется арифметическая разность между действительным вторичным током и приведенным ко вторичной цепи действительным первичным током, %:
.
Полной погрешностью ТТ называется действующее значение разности произведения коэффициента трансформации на мгновенное значение вторичного тока и мгновенного значения первичного тока, %
,
где T - длительность периода первичного тока (0,02 с).
Полная погрешность в установившемся режиме представляет собой относительный намагничивающий ток
.
Токовая погрешность зависит от угла сопротивления вторичной цепи ТТ и максимальна при реактивном его характере, но во всех случаях .
Угловой погрешностью ТТ считается угол между векторами первичного и вторичного тока.
Для ТТ, работающих в цепях релейной защиты, допускается полная погрешность при токах, соответствующих параметрам срабатывания. При таком ограничении токовая погрешность также не превосходит .
Для оценки точности работы ТТ в схемах абсолютно селективных защит, например, для дифференциальных токовых защит, важна полная погрешность (повышенная погрешность может привести к излишним срабатываниям), а для относительно селективных защит, например, токовых защит, важна токовая погрешность (повышенная погрешность может привести к отказу срабатывания).
При этом угловая погрешность не превышает нескольких электрических градусов (до ), что считается приемлемым.
Предельной кратностью называется кратность, при которой при заданной нагрузке. Заводы-изготовители ТТ приводят кривые предельной кратности , которые применяются для определения допустимой нагрузки . В схемах расчетная нагрузка ТТ определяется как
,
где U2 - напряжение на зажимах вторичной обмотки ТТ, равно напряжению на нагрузке в цепи тока этого ТТ; - вторичный ток ТТ, нагрузка которого рассчитывается.
Расчетная нагрузка не должна превышать допустимую определяемую по кривым предельной кратности при заданном ее значении.
Расчетная нагрузка ТТ в схемах релейной защиты определяется схемой соединения ТТ и реле, сопротивлениями реле, соединительных проводов и переходными сопротивлениями в контактных соединениях. Сопротивления отдельных элементов для упрощения расчетов складываются арифметически, переходное сопротивление принимается равным .
2.3. Схемы соединения трансформаторов тока и цепей тока защиты
При выполнении релейной защиты схемы цепей тока строятся так, чтобы была обеспечена необходимая ее чувствительность при использовании наименьшего количества оборудования. По числу фаз, в которые включены используемые в схеме ТТ, различают: трехфазные схемы (ТТ включены в три фазы) и двухфазные (ТТ включены в две фазы), которые могут использоваться лишь от многофазных КЗ.
Схема полной звезды - трехфазная, трехрелейная (рис. 2.2,а) - может быть использована от всех видов многофазных и однофазных КЗ.
Рис. 2.2. Схемы соединений трансформаторов тока и реле: а – полная звезда; б – полный треугольник с тремя реле; в – фильтр тока нулевой последовательности
Измерительные органы (ИО) включены на вторичные токи фаз, в обратном проводе проходит ток , равный при КЗ на землю. Если ТТ и измерительный орган в фазе В не устанавливается, то получаем схему неполной звезды в двухрелейном исполнении. Данная схема применяется в сетях 6-10-35 кВ и реагирует на все междуфазные КЗ. Измерительные органы включены на токи фаз ; . В обратном проводе проходит ток .
Соединение трансформаторов тока полным треугольником - трехфазная трехрелейная (рис. 2.2,б). Она может быть использована от всех многофазных и однофазных КЗ. Измерительные органы схемы включены на разность токов фаз:
; ; .
Данная схема широко применяется в защитах с абсолютной селективностью - дифференциальных защитах силовых трансформаторов. Схема обладает тем свойством, что при КЗ на землю в питающей сети токи нулевой последовательности, обусловленные заземленной нейтралью силового трансформатора, замыкаются в треугольнике ТТ и отсутствуют в измерительных органах. Это позволяет не отстраивать дифференциальную защиту силового трансформатора от этих токов при внешних КЗ.
Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности (рис. 2.2,в). Трансформаторы тока устанавливаются на трех фазах, одноименные зажимы вторичных обмоток соединяются параллельно, и к ним подключается обмотка измерительного органа. Ток в измерительном органе равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз:
.
Рассмотренная схема является фильтром токов нулевой последовательности. Ток в измерительном органе появляется только при одно- и двухфазных КЗ на землю. Поэтому схема применяется для УРЗ от КЗ на землю.