Материал: РЗА Копьев

5. На основании технической документации поставщика оборудования или справочных материалов и найденной кратности первичного тока определяется допустимая нагрузка zндоп для выбранного трансформа-

тора тока.

6.Рассчитывается фактическая нагрузка трансформаторов тока zнфакт и сравниваетсясдопустимой.

7.Если zндоп zнфактсчитается, что трансформатор тока удовлетворя-

ет требованиям точности и его можно использовать для данной схемы защиты.

Если zндоп zнфакт, то необходимо принять меры для уменьшения нагрузки. В качестве такихмер можно назватьследующие:

-выбор трансформатора тока с увеличенным значением коэффициента трансформации;

-увеличениесеченияконтрольногокабеля;

-использование вместо одного трансформатора тока группу трансформаторов, соединенныхпоследовательно.

Фактическую нагрузку трансформаторов тока можно рассчитать по выражению:

zнфакт z р zпр zкаб zпер,

где z р – сопротивление реле; zпр – сопротивление приборов; zкаб – сопротивление контрольного кабеля; zпер – сопротивление переходных

контактов. Сложение полных и активных сопротивлений для упрощения расчетов допускается производить арифметически. В трехфазной сети необходимо дополнительно учесть схему соединения трансформаторов тока и вид короткого замыкания.

Трансформаторы тока, в отличие от силовых трансформаторов, работают в условиях, близких к режиму короткого замыкания вторичных выводов. При размыкании вторичной обмотки весь первичный ток переходит в ветвь намагничивания, и трансформатор тока переходит в режим глубокого насыщения, (Рис.11).

Режим насыщения сопровождается нагревом магнитопровода и возникновением опасных перенапряжений на вторичных зажимах, что недопустимо по условиям изоляции вторичных цепей.

С учетом сказанного работа трансформатора тока с разомкнутой вторичной обмоткой недопустима, а работа с закороченной является част-

20

ным случаем нормальной работы. По условиям электробезопасности вторичные обмотки трансформаторов тока заземляются.

Рис.11 Кривые изменение во времени тока I, ампервитков, индукции B и э.д.с. E у трансформатора тока c разомкнутой вторичной обмоткой.

2.3 Трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты

Трансформатор напряжения представляет собой сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, с размещенными на нем первичной и вторичнойобмотками (Рис.12)

Рис.12 Устройствотрансформаторанапряжения

21

Первичная обмотка w1, имеющая большое число витков (несколько тысяч), подключается параллельно силовой сети, к вторичной обмотке w2

подключаются измерительные приборы, цепи защит и сигнализации. Преобразование напряжения U1 до величины U 2 определяется соотно-

шением витков первичнойи вторичнойобмоток:

Отношение чисел витков обмоток называется коэффициентом трансформации трансформатора напряжения:

nтн w1 w2

Трансформаторы напряжения выполняются в однофазном и трехфазном исполнении. В зависимости от требуемой информации однофазные трансформаторымогутсоединяться в различныесхемы (Рис.13).

Рис.13 Схемы соединенияоднофазныхтрансформаторов напряжения

22

Для получения одного междуфазного напряжения используется схема, представленная на Рис13,б; для получения двух или трех междуфазных напряжений применяется схема неполной звезды (Рис.13,сСС).

На Рис.13,а приведено соединение трех трансформаторов напряжения в схему звезды. Эта схема используется для получения информации о фазных или междуфазныхнапряжениях.

Для получения напряжения нулевой последовательности наряду с фазным и междуфазным применяются трансформаторы напряжения, имеющие две вторичные обмотки. Одна из вторичных обмоток соединяется в звезду, другая - в разомкнутый треугольник (Рис.14).

Вторичные обмотки трансформаторов напряжения обязательно заземляются для обеспечения безопасности персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи. При соединении вторичной обмотки в звезду заземляется нулевая точка, в других случаях - один из фазных проводов.

Рис.14 Схема соединения обмоток трансформаторов с двумя вторичнымиобмотками

Для защиты от коротких замыканий во все незаземленные вторичные цепи трансформаторов напряжения устанавливаются предохранители или автоматическиевыключатели.

Трансформаторынапряженияимеютдвепогрешности:

1.Погрешность по напряжению, под которой понимается отклонение действительного значения коэффициента трансформации от его номинального значения.

23

2.Погрешность по углу

Взависимости от погрешностей трансформаторы напряжения подразделяются на классы точности. В Табл.2 приведена классификация трансформаторовв зависимостиот классаточности.

Взависимости от нагрузки один и тот же трансформатор напряжения может работать в разных классах точности.

Поэтому в паспортных данных указывается два значения мощности:

-номинальная, при которой трансформатор работает в гарантированном классе точности;

-предельная, при которой нагрев обмоток не выходит за допустимые пределы.

Кроме основных погрешностей на точность измерений оказывает влияние падение напряжения в контрольном кабеле. Величина потерь нормируется, так, для цепей релейнойзащитыона не должнапревышать 3 %.

В Ы В О Д Ы

1.Трансформаторы тока и напряжения предназначены для преобразования первичной информации о токе и напряжении в величины, удобные для измерений и безопасные для обслуживающегоперсонала.

2.Нормальными режимами работы для трансформаторов тока является режим короткого замыкания, а для трансформаторов напряжения - режим холостого хода.

3.Трансформаторы тока, предназначенные для питания схем релейной защиты, работают в условиях больших кратностей первичного тока, что приводит к увеличенному значениюпогрешностей.

24