10. Схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока. Значения коэффициентов схемы. Определение расчетной нагрузки на трансформатор тока.

Поведение и работа реле в каждой их схем зависит от характера распределения токов в ее вторичных цепях в нормальных и аварийных режимах. Для нахождения токораспределения в схеме сначала показываются положительные направления действующей величины первичных токов при рассматриваемом виде КЗ, затем наносятся стрелки вторичных токов в каждом ТТ, по которому проходит первичный ток, после чего показывается путь, по которому замыкается вторичный ток каждого ТТ. Если в каком либо элементе схемы вторичные токи разных фаз складываются или вычитаются, то результирующий ток в этом элементе находится путем геометрического сложения или вычитания соответствующих векторов фазных токов с учетом их сдвигов по фазе.

Для каждой схемы можно определить отношение тока в реле к току в фазе . Это соотношение называется коэффициентом схемы . Этот коэффициент учитывается при расчете уставок и оценке чувствительности защиты.

Схема полной звезды (рис.1)

ТТ устанавливаются во все фазы. Вторичные обмотки ТТ и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, называемым нулевым. Нулевой провод схемы звезды является фильтром токов нулевой последовательности.

В рассматриваемой схеме реле, установленные в фазах, реагируют на все виды КЗ, а реле в нулевом проводе только на замыкание на землю.

Поэтому эта схема соединения применяется в сетях с эффективным заземлением нейтрали и чувствительна ко всем видам КЗ.

Коэффициент схемы: ток в реле равен току в фазе

Расчетная нагрузка:

Схема неполной звезды (рис.2)

ТТ устанавливаются в две фазы (А и С) и соединяются так же, как и в схеме звезды. В обратном проводе ток равен сумме токов соответствующих фаз: , с учетом векторной диаграммы , т.е. ток в обратном проводе равен току фазы, отсутствующей во вторичной цепи.

Эта схема соединения применяется в сетях с изолированной нейтралью и чувствительна только в двухфазным и трехфазным КЗ. Схема дешевле, чем схема полной звезды.

Коэффициент схемы: ток в реле равен току в фазе

Расчетная нагрузка:

Схема полного треугольника (рис.3)

ТТ устанавливаются во все фазы. Вторичные обмотки ТТ, соединенные последовательно разноименными выводами, образуют треугольник. Реле, соединенные в звезду, подключаются к вершинам этого треугольника. В каждом из реле проходит ток, равный геометрической разности токов двух фаз.

Токи в реле повернуты относительно вторичных токов на .

Коэффициент схемы: . Чувствительность к различным видам КЗ отличается, что отрицательно.

Расчетная нагрузка:

Особенности схемы:

1. токи в реле проходят при всех видах КЗ, следовательно, защиты по такой схеме реагируют на все виды КЗ

2. отношение тока в реле к фазному току зависит от вида КЗ

3. токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника ТТ, не имея пути для замыкания через обмотки реле

4. при КЗ на землю в реле попадают только токи прямой и обратной последовательностей и реле не реагирует на ток нулевой последовательности

Данная схема применяется для дифференциальных и дистанционных защит.

Схема неполного треугольника (рис.4)

ТТ устанавливаются в две фазы (А и С), их вторичные обмотки соединяются разноименными зажимами, к которым подключается обмотка реле. Ток в реле равен геометрической разности токов двух фаз: . Данная схема применяется в сетях с изолированной нейтралью и для защиты высоковольтных электродвигателей. Самая дешевая схема.

Коэффициент схемы: .