Векторная диаграмма для ТТ

Т-образная схема замещения ТТ.

Устройство трансформатора тока

Условия работы трансформаторов тока и требования к ним в схемах релейной защиты.

Маркировка концов первичной обмотки ТТ производиться произвольно. За начало вторичной обмотки ТТ принимается тот конец из которого мгновенный ток выходит в нагрузку, в то время как в первичной обмотке ток I₁ направлен от начала к концу.

z`₁ – не влияет на распределение тока в схеме, поэтому переходим к сокращенной схеме замещения ТТ.

F₁ – F₂ = F_нам

I₁ω₁ – I₂ω₂ = I_намω₁

разделив на ω₂ получим: I`<sub>1</sub> – I<sub>2</sub> = I`_нам следовательно I`<sub>1</sub> = I<sub>2</sub> + I`_нам

Если ТТ идеальный I_нам = 0

I`₁ = I₂ – это хорошо, но не возможно сделать без I_нам, который идет на проводку основного магнитного потока, но это погрешность, которую надо уменьшать.

- для идеального ТТ

- витковый коэффициент трансформации ТТ

- номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Для идеального ТТ: n_т = n_в

- угол γ определяется потерями в стали трансформатора

- Е₂ опережает Ф на 90°

- I₂ отстает от Е₂ на угол φ, который определяется R и Х нагрузки и вторичной обмотки (z₂ и z_н)

- Угол δ – угловая погрешность ТТ

- ΔI – токовая погрешность ТТ ΔI = I`₁ – I₂ – арифметическая разность

Геометрическая разность │I_нам│ = │I`₁ – I₂│- полная погрешность ТТ

ƒ_i = - относительная токовая погрешность

ε = - относительная полная погрешность.

Если I₂ опережает I`₁ – то «+» погрешность, если наоборот то «-»

Причиной всех погрешностей является I_нам.

Если ƒ_i ≤ 10%, ε ≤ 10%, δ ≤ 7°, то I_нам ≤ 0.1×I₁

Погрешность есть, но мы укладываемся в правильную работу трансформатора. Это правило называется 10% погрешностью.

Z_2н = Z_приб + Z_пров + Z_р + Z_к

Z_2н → ∞ следовательно I₂ = 0 – режим ХХ

I`<sub>1</sub> = I`_нам

Режим ХХ – режим, запрещенный для ТТ. I_нам – огромен и циркулирует по сердечнику, чем вызывает большие потери в стали, что приводит к перегреву ТТ. Ф I`_нам вызывает на зажимах вторичной обмотки огромное значение Е₂ (десятки кВ), может произойти пробой вторичной обмотки. На этот случай и предусмотрено заземление вторичной обмотки ТТ.

Режим КЗ

Z_2н = 0, I`₁ → I₂, I_нам → 0

Погрешность min, самый благоприятный режим работы ТТ.

4.4. Параметры, влияющие на уменьшение I_нам ТТ.

I_нам состоит из активной и реактивной составляющей:

I_ан – потери на гистерезис и на вихревые токи (активные потери), чтобы их уменьшить магнитопровод ТТ выполняют из шихтованной специальной стали. Для уменьшения реактивной составляющей нужно уменьшить поток Ф.

L – длина сердечника ТТ

Q – поперечное сечение

μ – магнитная проницаемость стали сердечника

Чтобы уменьшить R_н надо:

1. уменьшить длину сердечника.

2. увеличить поперечное сечение

3. взять сталь с высокой магнитной проницаемостью.

Следовательно, для уменьшения погрешности нужно ограничить величину магнитного потока, не допуская его насыщения. Нужно эксплуатировать ТТ до точки перегиба графика намагничивания, потому что за точкой перегиба идет резкое увеличение I_нам ТТ, а значит и погрешности.

Для уменьшения Ф нужно:

1. уменьшить Z_2н

2. увеличить кратность первичного тока ,

I₁ – ток проходящий по защищаемому элементу.

I_1ном – номинальный первичный ток ТТ.

Для уменьшения погрешности ТТ I_нам должен иметь минимальную величину и работать в прямолинейной части характеристики намагничивания.

Это условие обеспечивается:

1. Правильным выбором нагрузки, включаемой во вторичную обмотку ТТ (Z_2н).

2. Уменьшение величины I₂ за счет увеличения кратности первичного тока, что достигается выбором соответствующего коэффициента трансформации n_т.

3. Совершенствование конструктивных параметров ТТ.

I_кз = i_a + i_n

i_а – сильно намагничивает сердечник.

Следовательно в переходных режимах ТТ работает с большими погрешностями. Это особенно актуально для быстродействующих защит, которые начинают действовать до того как затухнет апериодическая составляющая I_кз.

Дата добавления: 2014-12-08