Курс лекций по релейной защите. Повреждений и ненормальных режимов работы
 Скачать 405.27 Kb.
|
Н, проходит по сопротивлению первичной обмотки Z1 и в точке аразветвляется по двум параллельным ветвям. Основная часть тока, являющаяся вторичным током I2 замыкается на сопротивление вторичной обмотки Z2 и сопротивление нагрузки Zн. Другая часть первичного тока Iнам замыкается через сопротивление ветви намагничивания и следовательно в реле и приборы подключённые ко вторичной обмотке ТТ, не попадает. Ветвь между точками а и б схемы замещения ТТ называется ветвью намагничивания и весь ток Iнам, проходящий по этой ветви, - током намагничивания. Рисунок 18 – Упрощённая векторная диаграмма трансформатора тока. Из векторной диаграммы трансформатора тока видно, что вектор вторичного тока I2 меньше вектора трансформированного первичного тока I1/nT, на величину I и сдвинут относительно его на угол δ. Различают следующие виды погрешностей трансформаторов тока: Токовая погрешность (погрешность в коэффициенте трансформации), определяемая как арифметическая разность между первичным током, поделённым на коэффициент трансформации I1/nT, и измеренным (действительным) вторичным током I2 (I по диаграмме на рисунке 18):  ;Угловая погрешность, определяемая как угол сдвига между током I1/nT и измеренным вторичным током I2 , и считается положительной, когда I2 опережает I1/nT. Причиной возникновения погрешностей у трансформаторов тока является существование тока намагничивания. Чем меньше ток намагничивания, тем меньше погрешности ТТ. При номинальном значении первичного тока ток намагничивания ТТ обычно не превышает 0,5 – 3% номинального тока. Величина тока намагничивания зависит от э.д.с. Е2 и сопротивления ветви намагничивания Zнам, т.е.:  Э.д.с. Е2 можно определить как падение напряжения от тока I2 в сопротивлении вторичной обмотки Z2 и сопротивлении нагрузки ZН, т.е. Е2 = I2 (Z2+ ZН); Так как величина вторичного тока I2 зависит от величины первичного тока I1, то э.д.с. Е2, а следовательно, и ток намагничивания Iнам возрастают при увеличении тока I1 или при увеличении сопротивления нагрузки ZН, подключённой ко вторичной обмотке. Сопротивление ветви намагничивания Zнам зависит от конструкции ТТ и качества стали сердечника. Это сопротивление не является постоянной величиной и зависит от характеристики намагничивания стали, представляющей собой зависимость тока намагничивания Iнам от величины магнитного потока ФТ в сердечнике трансформатора тока (см. рисунок 19).  Рисунок 19 – Характеристика намагничивания трансформаторов тока. В начальной части характеристики ток намагничивания почти пропорционален магнитному потоку в сердечнике ТТ. При некотором значении магнитного потока Ф’Т происходит насыщение магнитопровода трансформатора тока. При этом Zнам резко уменьшается и возрастает ток Iнам. Возрастание тока намагничивания происходит значительно быстрее, чем поток в сердечнике трансформатора тока, что вызывает резкое возрастание погрешностей ТТ. Сопротивление Zнам обратно пропорционально магнитному сопротивлению Rм сердечника трансформатора тока, определяемому конструктивными параметрами трансформатора тока:  , гдеl – путь, по которому замыкается поток ФТ ; S – сечение стали магнитопровода; μ – магнитная проницаемость стали. Таким образом, для увеличения Zнам нужно увеличивать сечение стали магнитопровода, сокращать путь l и применять сталь с высокой магнитной проницаемостью, добиваясь увеличения прямолинейной части характеристики намагничивания трансформатора тока и ее крутизны. Для уменьшения погрешностей трансформатор тока должен работать в прямолинейной части своей характеристики намагничивания (где ток намагничивания пропорционален потоку в сердечнике трансформатора). Это условие обеспечивается: – конструктивными параметрами сердечника; – правильным выбором нагрузки вторичной обмотки; – снижением величины вторичного тока, что достигается выбором соответствующего коэффициента трансформации. Погрешности трансформаторов тока резко возрастают в первый момент к.з., когда в первичном токе имеется апериодическая составляющая. Классификация трансформаторов тока по допустимым погрешностям приведена в таблице 2. Таблица 2 – Допустимые погрешности трансформаторов тока.
Допустимые погрешности, приведенные в таблице 2, соответствуют нагрузкам вторичной обмотки ТТ, не превышающим номинальной, и при вторичном токе не превышающем 120% номинального. При увеличении нагрузки или тока выше указанных значений погрешности ТТ возрастают и он переходит в другой (следующий) класс точности. Требования, предъявляемые к трансформаторам тока используемых для релейной защиты отличаются от требований, предъявляемых к ТТ используемых для измерений. Если ТТ, питающие измерительные приборы, должны работать точно в пределах своего класса при токах нагрузки близких к их номинальному току, то ТТ, питающие релейную защиту, должны работать с достаточной точностью при прохождении больших токов (токов к.з., значительно превышающих номинальный ток ТТ). Действующие «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) требуют, чтобы ТТ, предназначенные для питания релейной защиты, имели погрешность, как правило, не более 10%. Большая погрешность допускается в отдельных случаях, когда это не приводит к неправильным действиям релейной защиты. Выбор трансформаторов тока производится по кривым 10%-й погрешности, определяющим зависимость максимальной кратности I1макс/ I1ном первичного тока от сопротивления нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока, при которых погрешность ТТ равна 10%. Вид кривой 10%-й погрешности изображен на рисунке 20.  Рисунок 20 – Кривая 10%-й погрешности. При погрешности 10% трансформатор тока достигает насыщения. Для правильного соединения ТТ между собой и правильного подключения к ним реле и приборов выводы обмоток трансформаторов тока обозначаются (маркируются) следующим образом: начало первичной обмотки – Л1, начало вторичной обмотки – И1; конец первичной обмотки – Л2, конец вторичной обмотки – И2 Как правило, при монтаже ТТ их располагают так, чтобы начала первичных обмоток Л1 были обращены в сторону шин, а концы Л2 – в сторону защищаемого оборудования. При маркировке обмоток ТТ за начало вторичной обмотки И1, принимается тот её вывод, из которого ток выходит, если в этот момент в первичной обмотке ток проходит от начала Л1 к концу Л2(рисунок 21).  Рисунок 21 – Маркировка выводов обмоток трансформаторов тока. При маркировке и включении реле по этому правилу ток в реле при подключении его по этому правилу сохраняет то же направление, что и при непосредственном включении в первичную сеть. | |||||||||||||||||||||||||