Схемы соединения трансформаторов тока

Для подключения реле и измерительных приборов вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются в различные схемы.

На рис. 2-10 приведены наиболее распространенные схемы соединения трансформаторов тока.

На рис. 2-10, а) представлена схема соединения в звезду, которая применяется для включения защиты от всех видов однофазных и междуфазных к.з.

На рис. 2-10, б) дана схема соединения в неполную звезду, используемая для подключения защиты от междуфазных к.з. в сетях с изолированной нейтралью.

На рис. 2-10, в) дана схема соединения на разность токов двух фаз. Эта схема используется для включения защиты от междуфазных к.з. также как и схема (б).

На рис. 2-10, г) представлена схема соединения на сумму токов всех трёх фаз (схема фильтра токов нулевой последовательности), которая используется для включения защиты от однофазных к.з. и замыканий на землю.

ТТ могут соединяться в треугольник (применяется для получения разности фазных токов, например, для включения дифференциальной защиты трансформаторов).

Вторичные обмотки трансформаторов тока могут соединяться последовательно и параллельно.

Нагрузка, подключенная к 2‑м последовательно включённым трансформаторам тока, распределяется поровну (уменьшается в два раза). Ток в цепи, равный I₂=I₁/n_Т остается неизменным, а напряжение, приходящееся на каждый ТТ составляет I₂Z_н/2. Эта схема применяется при использовании маломощных ТТ.

При параллельном соединении трансформаторов тока коэффициент трансформации в 2 раза меньше коэффициента трансформации одного ТТ т.к. ток в реле равен сумме вторичных токов двух ТТ (в 2 раза больше каждого). Если коэффициент трансформации каждого трансформатора тока равен n_T=I₁/I₂, то коэффициент трансформации схемы равен n_cx=I₁/2I₂, т.е. в 2 раза меньше.

Выводы:

1. Трансформаторы тока являются измерительными преобразователями, предназначенными для преобразования первичной информации о токе в величины удобные для обслуживающего персонала.

2. В зависимости от назначения трансформаторы тока могут соединяться между собой в различные схемы:

   • в полную звезду для подключения защит от междуфазных и однофазных к.з.;

   • в неполную звезду для подключения защит от междуфазных к.з.;

   • на разность токов 2‑х фаз для подключения защит от междуфазных к.з.;

   • на сумму токов 3‑х фаз (схема фильтра токов нулевой последовательности); для подключения защит от замыканий на землю;

   • в треугольник для подключения дифференциальных защит.

3. Нормальным режимом работы для ТТ является режим короткого замыкания, в котором погрешности ТТ имеют наименьшие значения.

4. Трансформаторы тока, предназначенные для подключения схем релейной защиты должны выбираться для условий работы при больших кратностях первичного тока, что приводит к пониженному значению погрешностей.

3. Токовые защиты линий

Основными видами повреждений линий электропередач являются междуфазные и однофазные к.з. Защита линии должна выявить факт возникновения повреждения и сформировать команду на отключение выключателей повреждённой линии от источников питания.

Для защиты линий от к.з. широкое распространение получили защиты, реагирующие на увеличение тока выше заранее установленного значения (уставки). Такие защиты называются максимальными токовыми защитами (МТЗ).

Максимальные токовые защиты могут быть реализованы с помощью различных технических средств:

• предохранителей с плавкими вставками;

• электромагнитных и тепловых расцепителей автоматических выключателей (автоматов);

• максимальных реле тока в совокупности с реле времени, промежуточными и указательными реле.

МТЗ широко используется в радиальных электрических сетях напряжением до 35 кВ.

В сетях напряжения до 1 кВ токовые защиты, как правило, выполняются на предохранителях или с помощью автоматических выключателей, а в сетях выше 1 кВ с использованием реле.