2.2. Требования к точности работы трансформаторов тока

В соответствии с ГОСТ различают токовую, полную и угловую погрешности.

Токовой погрешностью ТТ называется арифметическая разность между действительным вторичным током и приведенным ко вторичной цепи действительным первичным током, %:

.

Полной погрешностью ТТ  называется действующее значение разности произведения коэффициента трансформации на мгновенное значение вторичного тока и мгновенного значения первичного тока, %

,

где T - длительность периода первичного тока (0,02 с).

Полная погрешность в установившемся режиме представляет собой относительный намагничивающий ток

.

Токовая погрешность зависит от угла сопротивления вторичной цепи ТТ и максимальна при реактивном его характере, но во всех случаях .

Угловой погрешностью ТТ  считается угол между векторами первичного и вторичного тока.

Для ТТ, работающих в цепях релейной защиты, допускается полная погрешность при токах, соответствующих параметрам срабатывания. При таком ограничении токовая погрешность также не превосходит .

Для оценки точности работы ТТ в схемах абсолютно селективных защит, например, для дифференциальных токовых защит, важна полная погрешность (повышенная погрешность может привести к излишним срабатываниям), а для относительно селективных защит, например, токовых защит, важна токовая погрешность (повышенная погрешность может привести к отказу срабатывания).

При этом угловая погрешность  не превышает нескольких электрических градусов (до ), что считается приемлемым.

Предельной кратностью называется кратность, при которой при заданной нагрузке. Заводы-изготовители ТТ приводят кривые предельной кратности , которые применяются для определения допустимой нагрузки . В схемах расчетная нагрузка ТТ определяется как

,

где U₂ - напряжение на зажимах вторичной обмотки ТТ, равно напряжению на нагрузке в цепи тока этого ТТ; - вторичный ток ТТ, нагрузка которого рассчитывается.

Расчетная нагрузка не должна превышать допустимую определяемую по кривым предельной кратности при заданном ее значении.

Расчетная нагрузка ТТ в схемах релейной защиты определяется схемой соединения ТТ и реле, сопротивлениями реле, соединительных проводов и переходными сопротивлениями в контактных соединениях. Сопротивления отдельных элементов для упрощения расчетов складываются арифметически, переходное сопротивление принимается равным .

2.3. Схемы соединения трансформаторов тока и цепей тока защиты

При выполнении релейной защиты схемы цепей тока строятся так, чтобы была обеспечена необходимая ее чувствительность при использовании наименьшего количества оборудования. По числу фаз, в которые включены используемые в схеме ТТ, различают: трехфазные схемы (ТТ включены в три фазы) и двухфазные (ТТ включены в две фазы), которые могут использоваться лишь от многофазных КЗ.

Схема полной звезды - трехфазная, трехрелейная (рис. 2.2,а) - может быть использована от всех видов многофазных и однофазных КЗ.

Рис. 2.2. Схемы соединений трансформаторов тока и реле: а – полная звезда; б – полный треугольник с тремя реле; в – фильтр тока нулевой последовательности

Измерительные органы (ИО) включены на вторичные токи фаз, в обратном проводе проходит ток , равный при КЗ на землю. Если ТТ и измерительный орган в фазе В не устанавливается, то получаем схему неполной звезды в двухрелейном исполнении. Данная схема применяется в сетях 6-10-35 кВ и реагирует на все междуфазные КЗ. Измерительные органы включены на токи фаз ; . В обратном проводе проходит ток .

Соединение трансформаторов тока полным треугольником - трехфазная трехрелейная (рис. 2.2,б). Она может быть использована от всех многофазных и однофазных КЗ. Измерительные органы схемы включены на разность токов фаз:

; ; .

Данная схема широко применяется в защитах с абсолютной селективностью - дифференциальных защитах силовых трансформаторов. Схема обладает тем свойством, что при КЗ на землю в питающей сети токи нулевой последовательности, обусловленные заземленной нейтралью силового трансформатора, замыкаются в треугольнике ТТ и отсутствуют в измерительных органах. Это позволяет не отстраивать дифференциальную защиту силового трансформатора от этих токов при внешних КЗ.

Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности (рис. 2.2,в). Трансформаторы тока устанавливаются на трех фазах, одноименные зажимы вторичных обмоток соединяются параллельно, и к ним подключается обмотка измерительного органа. Ток в измерительном органе равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз:

.

Рассмотренная схема является фильтром токов нулевой последовательности. Ток в измерительном органе появляется только при одно- и двухфазных КЗ на землю. Поэтому схема применяется для УРЗ от КЗ на землю.