Материал: Lekcija_No_3
В соответствии с таблицей 3- коэффициент схемы при 2-х фазных к.з. для разных реле соответствует значениям Êñõ(2)= 2 или 1 , а при 1 фазных к.з. - Êñõ(1)=1 или 0.
Схема соединения 2-х ТТ и одного реле, включённого на разность токов двух фаз
ТТ устанавливаются в 2-х фазах (обычно А и С), их вторичные обмотки соединяются разноимёнными зажимами, к которым параллельно подключается токовое реле. В некоторой литературе эту схему (рис. 3-12, г) называют схемой неполного треугольника.
В рассматриваемой схеме ток в реле равен геометрической сумме токов двух фаз, в которых установлены ТТ:
|
|
|
I&P =I&A −I&C , |
|||
где: |
I&α = |
I&A |
, а I&C = |
I&C |
|
|
nT |
nT |
|||||
|
|
|
||||
При симметричной нагрузке и в режиме 3-х фазного к.з. ток в реле:
I(P3)= 
3 IÔ и Ê ñõ(3)= 
3
При 2-х фазных к.з. между фазами, в которых установлены ТТ (А и С) в реле будет протекать двойной ток, т.к. в этом случае IC = −Iα и следовательно:
I&(P2)= 2Iô , Êñõ(2)AC = 2
При замыканиях между фазами А-В или В-С в реле поступает ток той фазы, в которой установлен ТТ (Iα или IC), поэтому:
I(P2)=Iô , Êñõ(2)AB, DC =1
При 1 фазных к.з. на фазах, в которых установлены ТТ (А или С) в реле появляется фазный ток, при этом Êñõ(1)=1, а при 1ф. к.з. на фазе, в которой ТТ не устанавливается (В)
ток в реле будет отсутствовать и Êñõ(1)=0 .
Очевидно, что схема на разность токов двух фаз имеет существенные
недостатки:
1. Разную чувствительность при различных видах междуфазных к.з. т.к.
коэффициенты схемы при разных видах к.з. различны
( (3)= 3; |
Ê |
(2)= 2èëè 1) |
Ê ñõ |
|
2. При 1ф. к.з. на фазе, не имеющей ТТ (фаза В), ток вреле равен нулю, поэтому
схема не может использоваться в качестве защиты от 1ф. к.з.
Рассматриваемая схема соединения ТТ с одним реле, включённым на разность токов двух фаз применяется только для защит линий от междуфазных к.з. и только в тех случаях, когда она обеспечивает необходимую чувствительность при 2-х фазных к.з.
Схема соединения ТТ в фильтр токов нулевой последовательности
ТТ устанавливаются во всех фазах, а одноимённые зажимы их вторичных обмоток соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле (рис. 3-12, д).
В рассматриваемой схеме ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трёх фаз:
I&P = I&α + I&â + I&c = 3I0
Эта схема является фильтром токов нулевой последовательности.
Ток в реле появляется только в режимах 1ф. к.з. и 2-х фазных к.з. на землю, так как только в этих режимах появляется ток нулевой последовательности.
В режимах симметричной нагрузки и междуфазных к.з. без земли сумма первичных и вторичных токов трёх фаз равна нулю и реле не действует.
Однако, в этих режимах из-за погрешностей ТТ в реле появляется ток небаланса Iн.б., который необходимо учитывать при применении схемы.
Рассматриваемую схему часто называют 3-х трансформаторным фильтром токов I0 и применяют для защит от однофазных и 2-х фазных к.з. на землю.
Рис. 3 12 Схемы соединения ТТ и реле:
а) полная звезда;
б) неполная звезда;
Для обеспечения правильного действия токовых защит (двухфазных), при двойных замыканиях на землю в радиальных сетях с односторонним питанием необходима установка ТТ в двухфазных схемах на всех элементах в одноименных фазах (например А и С).
В режимах 2-х фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток Υ/ и /Υ и при 1 фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток Υ/Υ различные схемы соединений ТТ и реле работают не одинаково.
Распределение токов к.з. в фазах линии при перечисленных к.з. за трансформаторами характеризуется тем, что токи проходят во всех фазах, причем в одной из фаз ток в 2 раза больше, чем в двух других, и сдвинут по отношению к ним по фазе на 1800 (IАΥ+ IВΥ+ IСΥ=0). На рис. 3-13 в виде примера приведён случай 2-х фазного к.з. между фазами А и В за силовым трансформатором Υ/ -11 с пт=1.
Рис.3 13. Замыкание между двумя фазами за трансформаторомссоединениемобмоток Υ/ 11.
Защита по схеме полной звезды реагирует всегда на больший из токов, проходящий по одному из 3-х реле.
Защита по схеме неполной звезды может оказаться в фазах с меньшими токами, поэтому она будет иметь в 2 раза меньшую чувствительность.
Защита по схеме неполного треугольника вообще будет не работать, т.к. ток в ней окажется равным нулю.
Полные данные по поведению всех схем защиты для случаев к.з. за |
||||||||||
трансформаторами Υ/ |
-11 и до трансформаторов приведены в таблице 3-1. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3-1 |
|
|
|
|
|
К.з. за |
|
|
|
|
|
|
№ |
Схема соединения |
трансформатором |
К.з. с питающей стороны |
|||||||
варианта |
Υ/ |
(на стороне |
) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Вид к.з. |
Кч отн. |
Вид к.з. |
Кч. отн. |
||||
1. |
|
|
К(3) |
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
(2) |
1: 3 |
|
К(3) |
1 |
|
|
|
|
|
KÀB |
|
|
|||||
|
|
|
|
(2) |
2 : |
3 |
|
К(2) |
1 |
|
|
|
|
KBC |
|
|
|||||
|
|
|
|
(2) |
2 : |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
KCA |
|
|
|
|
|||
2. |
|
|
К(3) |
1 |
|
К(3) |
1 |
|
||
|
|
|
К(2) |
2 : |
|
3 |
К(2) |
1 |
|
|
3. |
|
|
К(3) |
1 |
|
К(3) |
1 |
|
||
|
|
|
|
(2) |
0 |
|
(2) |
1: |
3 |
|
|
|
|
KÀB |
|
KÀB |
|||||
|
|
|
|
(2) |
1 |
|
(2) |
1: |
3 |
|
|
|
|
KBC |
|
KBC |
|||||
|
|
|
|
(2) |
1 |
|
(2) |
2 : |
3 |
|
|
|
|
KCA |
|
KCA |
|||||
4. |
|
|
К(3) |
1 |
|
К(3) |
1 |
|
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
К(2) |
2 : |
|
3 |
К(2) |
1 |
|
|
5. |
|
|
К(3) |
1 |
|
К(3) |
1 |
|
||
|
|
|
К(2) |
1 |
|
К(2) |
2 : |
3 |
||
6. |
|
|
К(3) |
1 |
|
К(3) |
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
2 : |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
KÀB |
||
|
|
|
К(2) |
1 |
|
(2) |
1: |
3 |
||
|
|
|
|
KBC |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
2 : |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
KCA |
||
Исходя из вышеизложенного, в распределительных сетях напряжением до 35 кВ |
||||||||||
широкое применение получили защиты от междуфазных к.з. со схемой неполной звезды. |
||||||||||
Некоторые её недостатки по сравнению со схемой полной звезды – в 2 раза меньшая |
||||||||||
чувствительность при двухфазных к.з. за трансформаторами Υ/ и /Υ и однофазных к.з. за трансформаторами Υ/Υ с заземлённой нейтралью могут быть устранены включением в обратный провод третьего реле тока. Ток в этом реле будет равен:
Ip = −(I&a + I&c)= I&B ,
nT
т.е. равен току третьей фазы (где отсутствует ТТ) и эта схема работает как схема полной звезды.
Схема неполного треугольника по сравнению со схемой неполной звезды имеет ряд недостатков: непригодна в качестве резервной защиты от двухфазных и однофазных к.з. за трансформаторами, а также имеет пониженную чувствительность для МТЗ при двухфазных к.з. между фазами в одной из которых отсутствует ТТ.
Схема полной звезды не нашла широкого использования как наиболее дорогая, т.к. требует установки 3-х ТТ.
Схема полного треугольника используется только на понижающих трансформаторах с глухозаземлёнными нейтралями для предотвращения излишнего срабатывания токовых защит при однофазных и двойных замыканиях (включение реле этой схемы на разности токов фаз исключает прохождение через них слагающих нулевой последовательности).
Выводы:
1.Основные схемы соединения ТТ и токовых реле защит от междуфазных к.з.:
−неполная звезда;
−полная звезда;
−неполный треугольник;
−полный треугольник.
2.Схема полной звезды реагирует на все виды к.з. и отличается надёжностью, так как при любом между фазном к.з. срабатывают не менее 2-х реле.
3.Схема неполной звезды реагирует на все виды междуфазных к.з. и обладает достаточной надёжностью, т.к. при любом междуфазном замыкании срабатывают по крайней мере 2 реле в схемах с тремя реле.
4.Схемы соединения в треугольник реагируют на все виды междуфазных к.з. и не могут использоваться для подключения защит от однофазных замыканий.
5.Схема соединения ТТ в фильтр токов нулевой последовательности применяется для подключения защит от однофазных к.з. в сетях с заземленной нейтралью.
6.Однотрансформаторные фильтры токов нулевой последовательности (с использованием ТНП или ТНПШ) применяются для подключения земляных защит в сетях с изолированной нейтралью.