Г) Дифференциальная защита с реле, имеющими торможение



В дифференциальных защитах, установленных на трансформато­рах с регулированием напряжения под нагрузкой или много­обмоточных трансформаторах с несколькими питающими обмот ками, токи небаланса в установившемся режиме имеют значитель­ную величину. В этих случаях дифференциальная защита с реле, включенными через БНТ, получается малочувствительной вслед­ствие того, что ее ток срабатывания приходится увеличивать до 3—4-кратного значения номинального тока трансформатора. Чув­ствительность дифференциальной защиты в указанных случаях может быть повышена применением дифференциальных реле с торможением. Принцип действия таких реле был рас­смотрен в гл. 10.

Схема и характеристики дифференциальной защиты с торможе­ нием. Схема защиты для двух- и трехобмоточного трансформато­ров показана на рис. 16-33. Рабочая обмотка реле включается дифференциально, т. е. на разность токов трансформаторов тока, а тормозные — в плечи дифференциальной защиты с таким расче­том, чтобы в любом случае внешнего к. з. хотя бы одна тормозная обмотка реле обтекалась током сквозного к. з.

При этих условиях ток срабатывания защиты (т. е. ток в рабочей обмотке, необхо­димый для действия защиты) под влиянием тока, протекающего в тормозной обмотке реле, возрастает, что повышает надежность отстройки защиты от появляющихся в этом случае токов небаланса (рис. 16-34).

При к. з. в зоне ток повреждения Iк, протекающий по тормозным обмоткам, загрубляет реле (увеличивает его Iс.р) так же, как и в условиях внешнего к. з., но несмотря на это чувствительность тормозного реле оказывается выше, чем у реле с БНТ без торможения, что видно из диаграммы, приведенной на рис. 16-34 (точки а и б). Чувствительность тормозного реле при к. з. в зоне можно повысить, если тормозные обмотки включать не во все плечи защиты (как показано на рис. 16-33), а только там, где это необходимо для торможения при внешних к. з. На­пример, если у защиты двухобмоточного трансформатора (рис. 16-33, а) включить только одну тормозную обмотку Т2 (в плечо, по которому при повреждении в зоне ток Iт = 0), то при внешнем к. з. торможение будет, а при к. з. в зоне оно отсутствует и реле будет срабатывать при токе Iр == I0, т. е. при меньшем токе, чем при наличии тормозной обмотки Т1. Чувствительность тормозного реле можно повысить и на трехобмоточном трансформаторе, если не включать тормозной обмотки Т1.

Для обеспечения достаточной надежности действия защиты при повреждениях в зоне и селективности при внешних к. з. коэффи­циент торможения, характери­зующий наклон характеристики реле (рис. 16-34), принимается равным 30—60%, а начальный ток Iс.р0 при Iт = 0 выбирает­ся равным 1,5—2 А, т. е. 30— 40 % Iном.т.т.

Однако наличие торможе­ния не устраняет возможности срабатывания реле от бросков намагничивающего тока, так как в этом случае ток в рабочей обмотке равен току в тормоз­ной обмотке, что соответствует условиям к. з. в зоне защиты.

Наряду с этим торможение при внешних к. з. оказывается

часто недостаточным для предотвращения ложного действия за­щиты под влиянием сильно возрастающих переходных токов не­баланса. Для устранения этих недостатков тормозных реле в СССР разработана конструкция дифференциальных реле, сочетающих в себе принципы торможения с принципом отстройки от аперио­дических токов при помощи БНТ. Успешное решение этой задачи привело к разработке в Новочеркасском политехническом инсти­туте имени Орджоникидзе оригинальной конструкции реле с маг­нитным торможением, показанной на рис. 16-35 [Л. 66, 72].

Реле с магнитным торможением. Реле (рис. 16-35) состоит из трехстержневого насыщающегося трансформатора 1, питающего обмотку электромагнитного реле 2. Насыщающийся трансформа­тор имеет, как и обычный БНТ, первичную рабочую обмотку w р и вторичную обмотку w2, в цепь которой включено дифференци­альное реле. Для осуществления торможения на магнитопровод насыщающегося трансформатора насажена третья — тормозная обмотка wт. Рабочая обмотка включается дифференциально, а тор­мозная — в рассечку плеча токовой цепи защиты, т. е. так же, как соответствующие обмотки обычного тормозного реле.

Тормозная и вторичная обмотки реле состоят из двух секций: А и В, расположенных на крайних стержнях магнитопровода. Рабочая обмотка помещена на среднем стержне.

Секции wтA и wтВ тормозной обмотки соединены так, что созда­ваемый ими магнитный поток Фт замыкается по крайним стерж­ням. Поток Фт наводит в секциях w2 А и w2 В вторичной обмотки э. д. с. ЕтА и ЕтВ, которые, однако, взаимно уничтожаются, так как они равны по величине и взаимно противоположны по направлению. В результате этого ток тормозной обмотки не создает тока в реле и служит только для подмагничивания крайних стержней магнитопро­вода, насыщая их и ухудшая трансформацию тока из рабо­чей обмотки во вторичную.

 

Поток Фр, создаваемый ра­бочей обмоткой, замыкается по крайним стержням и наводит в секциях вторичной обмотки согласно направленные э. д. с, обусловливающие ток в реле.

 

Поток

Отсюда следует, что ток Iр, необходимый для создания по­тока Фр, достаточного для дей­ствия реле 2, зависит от маг­нитного сопротивления Rм, ко­торое увеличивается с насыще­нием крайних стержней маг­нитопровода, вследствие под­магничивания их током Iт  тормозной обмотки. Чем больше ток Iт, тем больший ток Iр  требуется для действия реле. Эта связь выражается уравне­нием Iр = kтIт и изображается графически кривой 1 на рис. 16-36.

Параметры трансформатора подбираются с таким расчетом, чтобы коэффициент торможения kт= 30 ÷ 60%; его величина остается постоянной в пределах от 10 до 50 А, увеличиваясь при больших значениях тормозного тока. При отсутствии тока в тор­мозной обмотке рассматриваемое реле работает как обычное реле с БИТ.

При внешнем к. з. ток, проходящий по тормозной обмотке, насыщает крайние стержни магнитопровода, в резуль­тате чего ток срабатывания реле возрастает, одновременно с этим ухудшается трансформация тока небаланса, появляющегося в ра­бочей обмотке трансформатора.

При повреждении в зоне защиты ток в рабочей обмотке равен или больше тока Iт; в этих условиях, несмотря на подмагничивание магнитопровода, в реле появляется ток, доста­точный для его действия, что вытекает из характеристик, пока­занных на рис. 16-36.

Магнитная индукция при токе срабатывания реле достигает значения, при котором начинается насыщение магнитопровода (1,1—1,2 Т), благодаря чему апериодический ток почти не транс­формируется во вторичную обмотку, как и в обычном БНТ. Поэтому рассмотренное реле не реагирует на апериодическую составляющую, содержащуюся в намагничивающем токе силового трансформатора и токе небаланса при неустановившихся режимах.

Важнейшими преимуществами реле явля­ются: простота конструкции, хорошая тормозная характеристика, относительно небольшая зависимость Iс.р от фазы тормозных токов, надежная отстройка от апериодической составляющей то­ков намагничивания и возможность выполнения реле с тремя и более тормозными обмотками. Последнее решает задачу защиты многообмоточных трансформаторов.

Вследствие загрубления реле и уменьшения тока небаланса, поступающего в обмотку реле, повышается отстройка защиты от токов небаланса.

Отечественная промышленность выпускает реле типа ДЗТ, основанные на рассмотренном принципе. Эти реле содержат в себе трансформатор для выравнивания токов в плечах защиты. Име­ются реле с одной тормозной обмоткой ДЗТ-11, предназначенные для двухобмоточных трансформаторов, с тремя (ДЗТ-13) и че­тырьмя (ДЗТ-14) тормозными обмотками, применяемые на много­обмоточных трансформаторах.


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 638; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!