Дифференциальная защита трансформатора: Методические указания к лабораторной работе № 23 по релейной защите, страница 2

I_4нб –         составляющая тока небаланса, обусловленная сдвигом вторичных токов I₁ и I₂ по фазе при различном соединении первичных и вторичных обмоток силового трансформатора (например Y/D-11). Эта составляющая устраняется соединением вторичных обмоток трансформаторов тока в D на стороне ВН силового трансформатора, и в Y на стороне НН силового трансформатора (рис.23.2) и в расчетах не учитывается. Такое соединение трансформаторов тока позволяет исключить ложное срабатывание дифференциальной защиты трансформатора с заземленной нейтралью при внешних замыканиях на землю.

Рис.23.2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле дифференциальной защиты при 11 группе соединения обмоток силового трансформатора.

Токи срабатывания дифференциальной защиты трансформатора подсчитываются из двух условий:

1. Ток срабатывания должен быть больше тока небаланса при нормальном режиме работы трансформатора и при внешних КЗ:

.                          (23.5)

Ток срабатывания защиты должен быть отстроен от "броска" намагничивающего тока, возникающего при включении трансформатора на холостой ход. При этом начальный "бросок" намагничивающего тока превышает в сотни раз амплитуду намагничивающего тока при холостом ходе и в 3-10 раз амплитуду номинального тока трансформатора.

Для того чтобы исключить срабатывание защиты на "бросок" намагничивающего тока, токовое реле включается через насыщающийся трансформатор тока (НТТ). НТТ плохо трансформирует апериодическую составляющую и поэтому на время переходного процесса дифференциальная защита загрубляется.

Реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющий РНТ-565 применяется по следующей причине. При большой загрузке трансформаторы тока дифференциальной защиты насыщаются и частично поглощают апериодическую составляющую. Это может привести к ложной работе защиты с НТТ, так как при неполном смещении суммарного тока относительно оси t (рис.23.3) на входе реле, а это бывает в случае, когда апериодическая составляющая тока Ia меньше периодической составляющей тока Im на входе реле. Обратные полуволны тока вызывают резкое увеличение индукции DB в НТТ и, следовательно, среднего значения напряжения Е₂ на входе исполнительного органа. В этом случае надо иметь повышенную отстройку от апериодической составляющей, т.е. реле не должно срабатывать при меньшем значении апериодической составляющей, что достигается путем введения в НТТ обмотки, замкнутой на регулируемый резистор. Реле с НТТ и короткозамкнутой обмоткой относится к реле серии РНТ.

Рис. 23.3. Влияние апериодической составляющей на намагничивание сердечника.

Реле с магнитным торможением серии ДЗТ. В ряде случаев ток небаланса при внешних КЗ может достигать больших значений, вызывая срабатывание реле. Это может быть при неполном выравнивании тока небаланса из-за невозможности установки на реле расчетного числа витков, различной токовой погрешности трансформаторов тока разных плеч защиты и при регулировке на-

пряжения силового трансформатора под нагрузкой изменением его коэффициента трансформации, приводящей к разбалансировке защиты. Для исключения ложной работы защиты в этих случаях применяют реле серии ДЗТ, которые благодаря тормозным обмоткам автоматически загрубляются токами внешних КЗ. Эти реле включаются так, чтобы при внешних КЗ хотя бы одна обмотка торможения обтекалась этим током. В реле ДЗТ отсутствует короткозамкнутая обмотка и отстройка от апериодической составляющей входного тока осуществляется только благодаря насыщению трансформатора НТТ. Поэтому реле ДЗТ хуже отстроены от переходных токов небаланса (апериодической составляющей), чем реле РНТ, но лучше отстроены от установившихся токов небаланса.