Схемы соединения трансформаторов тока
Для подключения реле и измерительных приборов вторичные обмотки ТТ соединяются в различные схемы. Наиболее распространенные схемы приведены на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Схемы соединения ТТ.
На рис. 2.5.а дана основная схема соединения в звезду, которая применяется для включения защиты от всех видов однофазных и междуфазных КЗ.
На рис. 2.5.б – схема соединения в неполную звезду, используемая главным образом для включения защиты от междуфазных КЗ в сетях с изолированными нейтралями.
На рис. 2.5.в – схема соединения в треугольник, используемая для получения разности фазных токов (например, для включения дифференциальной защиты трансформаторов).
На рис. 2.5.г – схема соединения на разность токов двух фаз. Эта схема используется для включения защиты от междуфазных КЗ, так же как схема на рис. 2.5.б.
На рис. 2.5.д – схема соединения на сумму токов всех трех фаз (фильтр токов нулевой последовательности), используемая для включения защиты от однофазных КЗ и замыканий на землю (подробно рассмотрена ниже).
На рис. 2.5.е дана схема последовательного соединения двух трансформаторов тока, установленных на одной фазе. При таком соединении нагрузка, подключенная к ним, распределяется поровну, т. е. на каждом из них уменьшается в 2 раза. Происходит это потому, что ток в цепи, равный 
, остается неизменным, а напряжение, приходящееся на каждый ТТ, составляет половину общего. Данная схема применяется при использовании маломощных ТТ (например, встроенных в вводы выключателей и трансформаторов).
|
|
|
На рис. 2.5.ж дана схема параллельного соединения двух ТТ, установленных на одной фазе. Коэффициент трансформации этой схемы в 2 раза меньше коэффициента трансформации одного ТТ. Схема параллельного соединения используется для получения нестандартных коэффициентов трансформации. Например, для получения коэффициента трансформации 37,5/5 соединяют параллельно два стандартных ТТ с коэффициентом трансформации 75/5.
Трехтрансформаторный фильтр токов нулевой последовательности (рис. 2.5.д)
Используется в сетях с глухозаземленными нейтралями (сети напряжением 110 кВ и выше) в защите от КЗ на землю. Значение тока в измерительном органе равно сумме вторичных токов:
.
При наличии в первичном токе составляющих прямой и обратной последовательностей, их сумма равна нулю (см. рис. 1.14). Составляющие нулевой последовательности, поскольку имеют одинаковое направление, утраиваются. Таким образом, в измерительном органе, включенном на сумму токов трех фаз имеем утроенное значение тока нулевой последовательности, что позволяет использовать его в качестве фильтра токов нулевой последовательности, т.е. при КЗ на землю ток в защите:
|
|
|
.
Однако, вследствие неравенства характеристик трансформаторов тока, вызванного различной погрешностью ТТ фаз, на выходе фильтра появляется ток небаланса и значение тока в измерительном органе с учетом этой погрешности определится соотношением:
.
Для расчетов релейной защиты обычно определяется первичный ток небаланса:
, где:
- коэффициент однотипности, принимаемый равным 0,5 при однотипных (близких по характеристикам) ТТ и 1 – при разнотипных;
- коэффициент апериодичности, учитывающий повышенное значение намагничивающих токов переходного режима КЗ и принимаемый для защит, работающих без выдержки времени, равным 2;
- полная погрешность трансформаторов тока;
- ток КЗ, при котором определяется небаланс.
Выбор трансформаторов тока
Исходные данные. Все трансформаторы тока выбираются, как и другие аппараты, по номинальному току и напряжению установки и проверяются на термическую и электродинамическую стойкость при КЗ. Кроме того, ТТ, используемые в цепях релейной защиты, проверяются на значение погрешности, которая, как указывалось выше, не должна превышать 10% по току и 7° по углу. Для проверки по этому условию в информационных материалах заводов-изготовителей ТТ и в другой справочной литературе даются характеристики и параметры ТТ:
|
|
|
1) Кривые предельной кратности К10 от сопротивления нагрузки ZH, подключенной к вторичной обмотке (см. рис. 2.6). Предельной кратностью К10 называется наибольшее отношение, т. е. наибольшая кратность, первичного тока, проходящего через ТТ, к его номинальному току, при которой полная погрешность ТТ (ε) при заданной вторичной нагрузке не превышает 10%. При этом гарантируемая предельная кратность при номинальной вторичной нагрузке ZH.ном. называется номинальной предельной кратностью.
Рис. 2.6. Кривая предельной кратности.
Таким образом, пользуясь кривыми предельной кратности, можно определить либо допустимую нагрузку по известной кратности первичного тока, либо допустимую кратность первичного тока по известной нагрузке, при которых полная погрешность ТТ не будет превышать 10%.
2) Типовые кривые намагничивания, представляющие собой зависимость максимальных значений индукции (В) в сердечнике от действующих значений напряженности магнитного поля Н при средней длине магнитного пути и определенном сечении сердечника.
|
|
|
Таким образом, эта характеристика является характеристикой железа, из которого сделан ТТ, а для конкретного трансформатора тока она пересчитывается в вольтамперную с учетом числа витков и геометрических размеров сердечника.
Следует иметь в виду, что допускается 20% отклонение характеристик от типовой. Поэтому рассчитанную характеристику нужно понизить по напряжению на 20%.
3) Действительные характеристики намагничивания (называются ниже вольтамперными), представляющие собой зависимость напряжения на зажимах вторичной обмотки ТТ U2 от проходящего по этой обмотке тока намагничивания, т.е. 
. Пользуясь действительными характеристиками намагничивания, можно также определить 
и I2 и оценить допустимость полученной погрешности. Эта характеристика снимается непосредственно на используемом трансформаторе тока.
4) Нагрузка вторичной обмотки трансформаторов тока.
Расчетная нагрузка трансформаторов тока 
в схемах защит определяется схемой соединения ТТ, сопротивлениями реле, сопротивлениями в контактных соединениях. Сопротивления отдельных элементов для упрощения расчетов складываются арифметически, переходное сопротивление принимается равным 0,05 Ом.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!