Ознакомление с принципом действия дифференциальной защиты, выполненной на реле РНТ-562, методами расчета защиты и снятия векторных диаграмм, страница 2

Цифры, стоящие у гнезд, показывают число включенных витков. Гнезда короткозамкнутой обмотки у реле типа РНТ-562 маркируются буквами А, Б, В, Г. Минимальное число витков этой обмотки соответствует установке винта в гнездо А, максимальное - в гнездо Г. Отношение   принимают в работе равным 2.

Основные схемы включения современных реле дифференциальных защит трансформаторов изложены в / 1 /. На ряде эксплуатируемых силовых трансформаторах используется схема, подобная показанной на рис. 3. В этом случае первичную дифференциальную (рабочую) обмотку включают в дифференциальную цепь защиты (на разность токов ). Первичные обмотки  v_уI и v_уII (уравнительные) используются для компенсации неравенства намагничивающих сил, обусловленных токами, поступающими от каждого плеча защиты. Для защиты двухобмоточного трансформатора достаточно использовать одну уравнительную обмотку  v_уI . К обмотке       обычно подключают цепи трансформаторов тока с той стороны, где вторичный ток больше, а к уравнительной обмотке v_уI цепи от трансформатора тока с меньшим вторичным током.

Число витков и взаимная полярность уравнительной и рабочей обмоток выбирают из следующих соображений. При внешнем коротком замыкании и номинальном режиме ток во вторичной обмотке   должен отсутствовать. Для этого необходимо, чтобы ЭДС этой обмотки равнялась нулю. Это условие выполняется только в том случае, если сумма всех потоков в магнитопроводе будет равна нулю. При этом принимаются во внимание лишь намагничивающие силы обмоток , v_уI и v_уII.

Магнитные потоки создаются током  , протекающим по уравнительной обмотке v_уI и током  , который проходит по рабочей обмотке     . Чтобы результирующий магнитный поток равнялся нулю, необходимо потоки ( а следовательно, и намагничивающие силы), создаваемые этими токами сделать равными по величине и противоположными по направлению. Сказанное можно записать в виде уравнения:

                                                   (1)

Число витков дифференциальной (рабочей) обмотки определится по выражению:

                                                                                (2)

где  F_ср  - намагничивающая сила срабатывания реле, для реле РНТ-562  F_ср = 60 А;

I_ср - ток срабатывания реле, А.

Максимальное число витков рабочей обмотки для рассматриваемого реле 20.

Число витков уравнительной обмотки определяется по формуле:

                                                                 (3)

Учитывая векторные диаграммы (см. рис. 2) можно оперировать в данной формуле с модулями токов. Максимальное число витков уравнительной обмотки равно 19.

Полярности уравнительной и рабочей обмоток должны быть такими, чтобы направление результирующего потока от тока I₂ в рабочей обмотке было противоположно направлению потока от тока I₁ в рабочей и уравнительной обмотках. На схемах одинаковые полярности трансформаторных обмоток принято обозначать точками.

При коротком замыкании в защищаемой зоне (точка К₁ см. рис. 1) магнитные потоки рабочей и уравнительной обмоток суммируются, обеспечивая надежное действие реле.

4.  ОПИСАНИЕ СТЕНДА

Стенд выполнен в виде модели. Объектом защиты служит трехфазный трансформатор напряжения типа НТС-0,5 (S_N=0,4 кВА, 220/33 В) с группой соединения обмоток     - 11. Трансформатор имеет одностороннее питание со стороны обмотки, соединенной в звезду. На лицевой стороне стенда (см.рис.4) приведена мнемоническая схема защиты. С обеих сторон испытуемого трансформатора Т установлены две группы трансформаторов тока ТА1 и ТА2, предназначенные для подключения защиты. Электрическая схема предусматривает возможность неправильной фазировки и соединения трансформаторов тока, что выполняется преподавателем посредством платы X2. Плата Х1 используется для подключения реле защиты и измерительных приборов, а при необходимости для исправления схемы соединения трансформаторов тока. На панели размещены три реле РНТ-562. На вертикальной панели стенда размещены также кнопки управления S1...S4 выключателями Q1 и Q2,  которые смонтированы внутри стенда. Выключатель Q1 служит для подключения испытуемого трансформатора к питанию, а выключателем Q2 подключается нагрузка. Питание подключается к разъемам A, B, C  стенда от лабораторного щитка. Нагрузкой служат внешние реостаты R1, R2, R3, подключаемые по схеме звезда к разъемам X4…X6. Для измерений предназначены разъемы 1-1 ...7-7 платы X1.