5.2.1. Коэффициент схемы

Параметр, часто используемый для сравнения различных схем соединения – коэффициент схемы:

где – ток реле, А;

– ток вторичной обмотки ТТ, А.

Следует отметить, что коэффициент схемы для одной и той же схемы соединения трансформаторов тока и реле может зависеть от рассматриваемого вида КЗ, что приводит к различной чувствительности защиты к этим видам замыканий. Двухфазная 3-х релейная схема, поясняющая зависимость коэффициента схемы от вида КЗ…

5.2.2. Векторные диаграммы токов кз и максимальные токи в реле

Для уяснения различия в схемах соединения трансформаторов тока и реле на рис. 6.2 приведены векторные диаграммы токов различных КЗ при рассмотренных схемах соединения, а на рис. 6.3 - максимальные токи в реле.

Отметим, что токи на рис. 6.3 даны для единичных значений коэффициентов трансформации трансформаторов тока и силовых трансформаторов. Для решения вопроса о выборе схемы следует учесть, что режим нагрузки считается симметричным, следовательно, векторные диаграммы будут аналогичны диаграммам для 3-х фазного КЗ.

5.2.3. Односистемные измерительные органы рз

Выполняются с общим для всех фаз измерительным органом, что в некоторых случаях повышает чувствительность. Подробнее вопрос рассмотрен в Л.Б. Панерно, Бесконтактные токовые защиты электроустановок, М.: Энергоиздат, 1983. – 112с.

Схема с выделением большего тока представлена на рис. 6.4. Через резистор R протекает ток ведущего промежуточного ТТ (имеющего наибольший в данный момент ток). Схема может применяться как в 3-х фазной сети, так и в 2-х фазной.

Схема с диодным максиселектором напряжений, реагирующим на средневыпрямленное значение (средневыпрямленное значение удобно для исключения действия высших гармоник) представлена на рис. 6.5. Повышение чувствительности при 2-х фазном КЗ происходит за счет включения на разность фазных токов промежуточных трансформаторов тока. Зачастую выпрямители строят на операционных усилителях.

Схема с 3-х фазным мостом тока представлена на рис.6.6, а мостом напряжения на рис. 6.7.

5.3. Фильтры симметричных составляющих

5.3.1. Разложение несимметричной системы векторов

Любую несимметричную систему трехфазных векторов согласно теореме Фортескью можно разложить на три симметричные последовательности. Пример такого разложения для однофазного тока КЗ приведен на рис.6.8. Разложение на симметричные составляющие в релейной защите применяется в так называемых фильтровых защитах, в которых выделяется та или иная последовательность. Чаще всего используются фильтры нулевых составляющих для обнаружения замыканий на землю и фильтры обратных последовательностей, для фиксации несимметричных коротких замыканий. В нормальном режиме доля нулевых и обратных составляющих регламентирована стандартом на качество электроэнергии и составляет незначительную величину. Вследствие этого фильтровые защиты обладают повышенной чувствительностью к аварийным режимам (подробнее см. Фабрикант В.Л., Фильтры симметричных составляющих, М.: Госэнергоиздат, 1962. – 424 с., а также Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций / Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с).

а) схема замещения; б) векторная диаграмма разложения тока однофазного КЗ.

Запишем несимметричную систему векторов в виде суммы трех симметричных последовательностей: прямой (А₁, В₁ ,С₁), обратной (А₂, В₂ ,С₂) и нулевой (А₀, В₀ ,С₀).

Решение обратной задачи (по исходным данным необходимо найти симметричные составляющие). Введем – оператор поворота и особую фазу, относительно которой выполняется разложение исходной системы в7екторов на симметричные составляющие. В случае особой фазы А получим:

Для нахождения прямой и обратной последовательностей есть более простое правило из электроснабжения. Построение треугольника на большой разности векторов и соединение полученных вершин с точкой N.

Диаграммы, иллюстрирующие двухфазные КЗ, приведены на рис. 6.9 и 6.10.