Измерительные приборы, аппараты релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации на станциях и подстанциях включают через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Эти трансформаторы позволяют:
1. отделить вторичные цепи (измерения и защиты) от первичных, обеспечивая безопасность измерений, регулировки приборов и реле, удобство их обслуживания;
2. стандартизировать приборы по току и напряжению;
3. исключать протекание токов короткого замыкания непосредственно через последовательно включаемые в контролируемые цепи обмотки приборов и реле;
4. уменьшить сечение контрольных проводов и кабелей.
Для обеспечения безопасности персонала в случае пробоя изоляции измерительных трансформаторов одну из точек их вторичной обмотки обязательно заземляют. Трансформатор тока (ТТ) состоит из замкнутого сердечника (магнитопровода) и двух обмоток. Первичную обмотку включают последовательно в контролируемую цепь, а ко вторичной обмотке трансформатора последовательно подключают токовые обмотки приборов и реле. Отношение номинальных первичного I1н и вторичного I2н токов называется номинальным коэффициентом трансформации
I1н W2
nтт = ------- ≈ -------.
I2н W1
Погрешность по току из-за потерь в трансформаторе определяется
nттI2 – I1
γI = ----------- ∙100%.
I1
Погрешность по углу δ (угловая погрешность) характеризует угол сдвига фаз между первичным током и повернутым на 180
0 током вторичной обмотки. Вторичные обмотки ТТ, включенных в одну фазу, соединяются по двум схемам: параллельно и последовательно. Для контроля величины тока в трехфазной сети достаточно иметь один ТТ в одной из фаз и один амперметр.
При осуществлении защит применяются схемы соединения ТТ и обмоток реле: полная звезда, неполная звезда, включение реле на разность токов двух фаз. Они характеризуются коэффициентом схемы
Iреле
Kсх = --------.
I2ТТ
Выбор схемы соединения ТТ и реле зависит в основном от назначения защиты и режима нейтрали электрической сети.
Выполнение работы.
Рисунок 1. Схема проверки коэффициента трансформации ТТ.
Собрали схемы приведение ниже и проверили коэффициенты трансформации ТТ, а схемах для последовательного соединений ТТ определили токи, протекающие через обмотки реле.
Рисунок 2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле – полная звезда.
Рисунок 3. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле - неполная звезда.
Рисунок 4. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле на разность токов двух фаз.
Рисунок 5. Схема параллельного соединения вторичных обмоток ТТ.
Таблица 2
Проверка работы схемы включения вторичных обмоток трансформаторов тока параллельно
|
| Правильно собранная схема
| Перепутаны выводы первичной обмотки
| Перепутаны выводы вторичной обмотки
| Обрыв вторичной обмотки
|
| I1
I2
Iнагр.
| 0,3
0,3
| 0,34
0,33
| 0,33
0,33
2,1
| 0,32
1,9
|
Таблица 1
Проверка работы схем при коротких замыканиях
| Схема защиты
| Вид КЗ
| Токи в первичных цепях
| Вторичные токи
|
Ксх
| Векторные диаграммы первичных и вторичных токов
|
| IА
| IВ
| IС
| IN
| IАР
| IВР
| IСР
| INР
|
| Схема
полной звезды (рис.2)
| АВС
АВ
АВN
ВСN
САN
АN
ВN
СN
| 0.8
0.7
0.8
0.8
0.8
| 0.8
0.75
0.8
0.8
0.75
| 0.8
0.8
0.8
0.9
|
0.8
0.8
0.85
0.85
0.85
0.75
| 0.12
0.1
0.11
0.12
0.1
| 0.12
0.15
0.16
0.13
0.12
| 0.13
0.12
0.12
0.12
|
0.14
0.13
0.13
0.14
0.13
0.13
|
| Для КЗ АВ
Для КЗ АСN
Для КЗ ВN
|
| Схема неполной звезды (рис.3)
| АВС
АВ
ВС
АС
СN
| 0.7
0.7
0.7
| 0.7
0.6
0.7
| 0.7
0.7
0.7
0.65
|
0.68
| 0.11
0.08
0.08
|
| 0.11
0.11
0.11
0.12
|
|
|
Для КЗ АВ
|
| Схема включения реле на разность токов двух фаз (рис.4)
| АВС
АВ
ВС
АС
| 0.7
0.65
0.63
| 0.7
0.62
0.63
| 0.7
0.65
0.64
|
| 0.12
0.1
0.1
| 0.2
0.1
0.1
0.2
| 0.12
0.1
0.1
|
|
| Для КЗ АВС, АВ, ВС,АС
|
Вопросы.
1. Порядок построения векторной диаграммы вторичных токов
2. Какой из амперметров на рис 2 включен на фильтр токов нулево й последовательности
3. Какие существуют схемы соединения ТТ и обмоток реле
4. По каким схемам включаются вторичные обмотки ТТ одной фазы
5. Классификация высоковольтных ТТ
6. Недостатки схемы соединения ТТ-полная звезда
7. Достоинства и недостатки схемы соединения ТТ- неполная звезда
8. Сущность коэффициента трансформации ТТ
9. Векторная диаграмма токов схемы полная звезда
Лабораторная работа № 6
