4 Дәріс. Тұйықталу токтары жоғары тораптардағы жерге қысқа тұйықталудан токтық қорғаныстар

Дәрістің мазмұны: бейтарабы терең жерлендірілген тораптардағы жерге тұйықталудан жерліні қорғаудың сұлбасы келтіріліген, оның қызмет жасау принципі қарастырылған.

Дәрістің мақсаты: бейтарабы терең жерлендірілген тораптардағы нөлдік тізбектегі токтың таралуын және жерге ҚТ бағытталмаған сонымен қатар бағытталған қорғаныстың сұлбасының түрлерін қарастыру.

4.1 Бейтарабы жерге қысқа тұйықталуған тораптардағы жерге қысқа тұйықталудан қорғаныс

ЭЖЖ жерге (бір және екі фазалы) ҚТ қорғау үшін нөлдік тізбектегі ток пен қуатты сезінетін РҚ қолданылады. Бұл РҚ әлдеқайда қарапайым және жоғарыда қарастырылған фазаның толық тогына әсер ететін МТҚ қарағанда бірнеше артықшылықтары бар. Нөлдік тізбектегі қорғаныс МТҚ нөлдік тізбегі түрінде және қарапайым сонымен бірге бағытталған үзінді ретінде жасалады.

4.1 Сурет – Тораптағы бір фазалы қт (а) және i0 тогының u0 (б) әсері арқылы өтуі

Бір фазалы ҚТ кезінде зақымдалған жердегі НТ тогы I_ОК зақымдалған фазадағы ҚТ тогының 1/3 тең және фаза бойынша онымен бірдей болады, ал ҚТ нүктесіндегі кернеу зақымдалмаған фазалардың кернеуінің геометриялық суммасының 1/3 тең.

Қорғалатын W1 ЭЖЖ (4.1 суретке қара) немесе одан кейін орналасқан W2 бөлігінде ҚТ болған кезде КА және KW релелері іске қосылып И кірмесіне (3.1 суретке қара) сигнал береді. Сонымен жерге ҚТ кезінде I₀ токтарының пайда болуы, тек бейтарабы жерлендірілген трансформаторлар бар торапта ғана болады. Бірнеше жерлендірілген бейтарабы болса зақымдалу орнында НТ тогы оның тарамдарының кедергісіне пропорционал кері таралып кетеді.

а) бейтараптың ЭЖЖ бір жағынан жерлендірілген кезде

б) бейтараптың ЭЖЖ екі жағынан да жерлендірілген кезде

4.2 Сурет - Бір фазалы қт кезіндегі нөлдік тізбектегі токтың таралуы

4.2 суретте торап сұлбасындағы НТ тогының таралуының біршама жағдайлары көрсетілген. ҚТ орнына өтетін токтың бағыты оң деп қабылданған. Егер трансформатордың нөлдік нүктесі ЭЖЖ бір жағынан ғана жерлендірілген болса, онда жерге ҚТ кезінде НТ токтар зақымдалған орындар мен жерлендірілген бейтарап арасындағы бөлікте ғана өтеді (4.2, а суретке қара). Егер трансформатордың бейтараптары қарастырылып жатқан бөліктің екі жағынан да жерлендірілген болса (4.2, б суретке қара), НТ токтары ҚТ орынының екі жағынан да өте алады. Яғни тораптағы НТ токтың таралуы генератордың орналасу орнымен емес, ал жерлендірілген бейтараптың орналысынан анықталады деп тұжырым жасаймыз. Егер трансформатордың орамдары жұлдызша-үшбұрыш болып жалғанса, онда үшбұрыш жағындағы тұйықталу жұлдызша жағында НТ токтары болмайды. Жұлдызша тораптағы орнатылған РҚ, үшбұрыш торабында жерге тұйықталуда жұмыс жасамайды.

Қорғаныстың әсер етуі және сұлбасы

КАО ток релесі НТ токтың сүзгішіне қосылған, ол үшін толық жұлдызша сұлбасымен қосылған ТТ нөлдік сымы қолданылады. КАО-дағы ток үш фазаның екіншілік токтарының геометриялық соммасына тең:

I_р = I_а + I_b + I_c = 3I₀ / К_I. (4.1)

КАО релесі 3I₀ тогы пайда болғанда жұмыс жасайды да КТ уақыт релесін іске қосады; ол t уақыттан кейін KL аралық релесіне белгі береді, ал ол өз кезегінде ажыратқыштың ажыратылуына команда береді.

4.1 суретке сәйкес қосылу релесінде I₀ тогы болса ғана РҚ пайда болады, сондықтан 4.1- суретте көрсетілген НТ МТҚ жерге бір және екі фазалық ҚТ кезінде ғана жұмыс жасайды.

Фаза аралық ҚТ-да, сонымен қатар жүктеме және тербелу кезінде НТ МТҚ жұмыс жасамайды, себебі бұл режімдерде I_А + I_B + I_C = 0 токтарының соммасы және 3I₀ тогы жоқ. НТ МТҚ басты артықшылығы ол жүктемеге әсер етпейді. Соның арқасында оны қалыпты режімдегі және асқын жүктемедегі токтардан реттеудің қажеті болмайды, ол фазалық токтарға әсер ететін МТҚ қарағанда РҚ біршама жоғары сезімталдығын қамтамасыз етеді. Бірақ НТ МТҚ жұмысы ТТ магниттелу тогынан пайда болатын қателіктен қиындай түседі. Сондықтан біріншілік токтарының балансы бар болған режімдерде (I_A + I_B + I_C = 0)> екіншілік токтардың соммасы I_а + I_b + I_c 0. НТ МТҚ нөлдік сымында және қосылу релесінде баланс емес (I_нб) деп аталатын қалдық ток пайда болады, ол I₀ біріншілік тогы болмаған кезде РҚ қажетсіз іске қосылуына алып келеді. I_нб шамасын ТТ магниттелу тогын ескеріп табуға болады:

(4.2)

Байқағанымыздай, 4.2-дегі екінші мүше баланс емес тогы болып табылады. Оны I_нб деп белгілеп алып және бірінші мүшені I₀ деп алып:

I_p = (3I₀)/K_I - I_нб. (4.3)

аламыз.

4.3-теңдеу НТ МТҚ қосылу тогында,ы ток екі құраушыдан тұрады: оның бірі I₀ біріншілік тогы және екіншісі ТТ қателігі. Соңғысы НТ МТҚ әсер ететін 3I₀ тогының шамасын өзгертеді.

а) структуралық сұлба; б) ток тізбектері цепи;

в) электр механикалық РҚ бар оперативті РҚ тізбектерінің сұлбасы.