Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 61

При использовании в качестве пускового органа реле тока типа Рт – 40 с учетом погрешности ТТ и реального времени срабатывания реле коэффициент отстройки от БТН принимается равным 3,5 – 4.5. При этом учитывается и то, что электромагнитные реле реагируют на действующее значение тока. Такая защита, называемая дифференциальной отсечкой, применяется на трансфрматорах небольшой мощности, а также в качестве грубой ступени в более сложных реле.

          Реле типа РНТ – 565 имеют хорошую отстройку от БТН с преобладанием апериодической составляющей  (рис. 9.7 б). В дальнейшем для краткости такие БТН называются апериодическими (АБТН). При БТН1 мгновенное значение тока в одной из фаз в момент включения равно нулю, поэтому имеет место периоди-ческий бросок  тока намагничивания (ПБТН). Примерный вид такого броска показан на рис. 9.8.

Амплитуда ПБТН, как правило, не превышает номинальный ток трансформатора.

Поскольку насыщающийся трансформатор реле РНТ практически полностью пропускает периодический ток в реагирующий орган, коэффициент отстройки от БТН kотс = (1– 1,5).Большие значения kотс принимаются для трансформаторов АТ связи мощных станций и транзитных подстанций.

               Для отстройки от ПБТН может использоваться торможение 2 – й гармоникой, амплитуда которой составляет около 40%  от амплитуды 1 – й гармоники. Однако этот способ имеет недостатки. В частности, при внутренних КЗ, сопровождающихся насыщеним ТТ, 2 –я гармоника может вызвать загрубление и, как следствие, замедление действия защиты. С учетом изложенного данный способ отстройки от БТН применяется в сочетании с другими (например, в первой модификации реле ДЗТ - 21).  

Один из наиболее эффективных принципов отстройки от БТН основан на другом способе контроля формы тока намагничивания, заключающемся в замере бестоковой паузы на уровне индикации, соответствующем току срабатыванияреагирующего органа  (РО). И сравнении её с заданным временем. При «аперидических» БТН указанная пауза значительно больше (t > 6.6 мс), чем у выпрямленного тока КЗ, имеющего форму, близкую к синусоидальной. Ро, упрощенная структурная схема приведена на рис. 9.9,а , состоит из трех основных блоков: релейного формирователя (РФ), элемента задержки на возврат (П - память) и элемента В – ВРЕМЯ. Диаграмма, поясняющая принцип работы РО, показана на рис. 9.9 б (слева – при БТН, справа – при внутреннем КЗ). РФ, выполненный по схеме усилителя – ограничителя, формирует прямоугольные импульсы на уровне индикации, Элемент П с уставкой 5 мс «растягивает» импульсы, поступающие на его вход, причемв режиме внутреннего КЗ в результате такого «растягивания» на выходе элемента П получается непрерывный сигнал. Уставка элемента В на задержку сигнала равна 21 – 23 мс, поэтому при БТН сигнал на его выходе не может появиться (в тот момент, когда он должен появиться, исчезает сигнал на входе). При внутреннем КЗ спустя 21 – 23 мс  с момента появления сигнала на входе элемента В появляется непрерывный сигнал на его выходе, и РО  срабатывает.


Время – импульсный принцип обеспечивает отстройку от БТН даже при токе срабатывания РО, равном (0,2 – 0,3)Iном. В первой модификации реле ДЗТ – 21 (23) рассмотренный принцип использовался в комбинации с торможеним второй гармоникой, обеспечивающем отстройку от ПБТН.

Дифференциальная защита без торможения применяется на трансформаторах небольшой и средней мощности в случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности и быстродействия.

Дифференциальная защита трансформаторов с магнитным торможением

При многостороннем питании, большой кратности токов внешних КЗ, наличии РПН дифференциальная защита без торможения, как правило, недостаточно чувствительна, поэтому возникает необходимость в использовании реле с торможением. Известны и применяются два типа дифференциальных реле, отличающиеся способом получения тормозной характеристики:

-  с магнитным торможением (серия ДЗТ – 10: ДЗТ – 11,12, 14);

-  с электрическим торможением (серия ДЗТ – 20: ДЗТ – 21, 23).

На рис. 9.10 а  приведена схема подключения реле ДЗТ – 11, имеющего одну тормозную обмотку (реле ДЗТ – 13 снабжены тремя тормозными обмотками, ДЗТ – 14 - четырьмя), а на рис. 9.10 б тормозная характеристика, представляющая зависимость  МДС рабочей обмотки (Fср = IсрWр=Fср) от МДС тормозной обмотки (Fт = IтWт ) в условиях срабатывания реле. Реле ДЗТ снабжены промежуточными насыщающимися трансформаторами с теми же параметрами, что и реле типа РНТ. При отсутствии торможения Fт = Fср0 = 100 A.У рассматриваемой серии реле, в отличие от реле РНТ, отсутствуют короткозамкнутые обмотки, предназначенные для улучшения отстройки от БТН с небольшими по величине апериодическими составляющими. Вторичная обмотка (WIв  и WIIв), как и тормозная (WIТ и WIIт) разнесена на крайние стержни.

          В крайних стержнях происходит геометрическое сложение Фр и Фт, поэтому на вид тормозной характеристики оказывает влияние угол между токами в рабочей и тормозной обмотках реле. На рис. 9,10 б показаны предельные тормозные характеристики, одна из которых соответствует минимальному торможению (нижняя), а другая – максимальному торможению.