27834

Трансформаторы тока в схемах релейной защиты

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

F1 – F2 = Fном I1ω1 – I2ω2 = Iномω1 разделив на ω2: I`1 – I2 = I`ном следовательно I`1 = I2 I`ном Если ТТ идеальный Iном = 0 I`1 = I2 – это хорошо но не возможно сделать без Iном т. Для идеального ТТ nт = nв Векторная диаграмма для ТТ 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 zн Угол δ – угловая погрешность ТТ ΔI – токовая...

Русский

2013-08-20

162.5 KB

12 чел.

1.Трансформаторы тока в схемах релейной защиты.

Устройство трансформатора тока

                                                                

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.

Т-образная схема замещения ТТ.

                                                                    

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

F1F2 = Fном

I1ω1I2ω2 = Iномω1    разделив на ω2: I`1I2 = I`ном следовательно I`1 = I2 + I`ном

Если ТТ идеальный Iном = 0

I`1 = I2 – это хорошо, но не возможно сделать без Iном, т.к. он идет на проводку основного магнитного потока, с другой стороны это погрешность, которую надо уменьшать.

- для идеального ТТ

- витковый коэффициент трансформации ТТ

- номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Для идеального ТТ nт = nв  

Векторная диаграмма для ТТ

                                                         

          

        

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 zн)

Угол δ – угловая погрешность ТТ

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

Геометрическая разность Iном = I`1I2- полная погрешность ТТ

ƒi =  - относительная токовая погрешность

ε =  - относительная полная погрешность.

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

Причиной всех погрешностей является Iном.

Если ƒi ≤ 10%, ε ≤ 10%, δ ≤ 7°

Iном ≤ 0.1I1

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

                                                                              

Z = Zприб + Zпров + Zр + Zк

Z  ∞ следовательно I2 = 0 – режим ХХ

I`1 = I`ном

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

Погрешности здесь огромные, т.к. Iном большой. На случай пробоя вторичные обмотки тоже заземляют.

Режим КЗ

Z = 0, I`1  I2, Iном  0

Погрешность min, самый благоприятный режим работы ТТ.

№6 Параметры, влияющие на уменьшение Iном ТТ.

Iном состоит из активной и реактивной составляющей:

      

Iан – потери на гистерезис и на вихревые токи.

Магнитопровод  ТТ выполнен из шихтованной стали, имеющей активные потери. Для уменьшения реактивной составляющей нужно уменьшить поток Ф.

                     

                                                                    

 

L – длина сердечника ТТ

Q – поперечное сечение

μ – магнитная проницаемость стали сердечника

Чтобы уменьшить Rн надо:

  1.  уменьшить длину.
  2.  увеличить поперечное сечение
  3.  взять сталь с высокой магнитной проницаемостью.

Следовательно для уменьшения погрешности нужно ограничить величину магнитного потока, не допуская насыщения магнитного потока.

Нужно эксплуатировать ТТ до т. перегиба графика намагничивания, потому что за т. перегиба идет резкое увеличение Iном ТТ, а значит и погрешность.

 


Для уменьшения Ф нужно:

  1.  уменьшить Z2н
  2.  увеличить кратность первичного тока  , I1 – ток проход. линий по защищаемому элементу.

    I1ном – номинальный первичный ток ТТ.

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

Это условие обеспечивается:

  1.  Правильным выбором нагрузки, включенную во вторичную обмотку ТТ (Z).
  2.  Уменьшение величины I2 за счет увеличения кратности первичного тока I, что достигается выбором соответствующего коэффициента трансформации nт.
  3.  Совершенствование конструктивных параметров ТТ.

                                                                           

Iкз = ia + in

iа – сильно намагниченный сердечник. Следовательно в переходных режимах ТТ работает с большой погрешностью. Это особенно актуально для быстродействующих защит, которые начинают действовать до того как затухнет апериодическая составляющая Iкз.

Классы точности ТТ

0,2 – точные эл. приборы.

0,5 – счетчики контроля эл. энергии.

1 – все остальные технические приборы.

3 – для релейной защиты.

10 – для релейной защиты.

При I1 > 1,2I1ном погрешности ТТ выходят за пределы данного класса, следовательно для РЗ точных ТТ нет.

Класс точности не может служить основанием для выбора ТТ РЗ.

Выбор ТТ для РЗ.

В справочниках можно найти кривые предельной кратности ТТ, которые мы хотим поставить в РЗ.

В паспорте указываются:

1. Кривые предельной кратности.

2. Номинальный предел кратности.

3. Типовые кривые намагничивания.

                                                                                     

К10 – 10 % погрешность.   

Z2доп – допустимая вторичная нагрузка

К10ном – номинальная предельная кратность

Везде на кривой ТТ будет работать в режиме 10 % погрешности.

Типовые кривые намагничивания и параметры ТТ:

  1.  Номинальное число витков w1.
  2.  Средняя длина магнитного пути
  3.  Сечение сердечника
  4.  Сопротивление вторичной обмотки

Условия выбора ТТ:

  1.  Uтт  > Uраб.уст.
  2.  I1номIраб.мах.уст
  3.  ТТ должен обладать термической стойкостью.
  4.  Эл. динамическая стойкость
  5.  Номинальный предел кратности К10 =

где Ка – коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую Iкз.

α – учитывает несовпадение типовой характеристики намагничивания

с характеристикой намагничивания того ТТ, который мы ставим в РЗ.

Ка = 2 – для быстродействующих защит

Ка = 1,5 – для менее быстродействующих защит

Ка = 1 – для медленнодействующих защит или для РЗ включенных через БНТ (НТТ)

К10 > К10мах то ТТ подходит

Если нет, то нужно выбирать дв. ТТ с другим пределом кратности, большим коэффициентом трансформации nт, последовательно включить ТТ.

Для эл. измерительных приборов выбор такой же, кроме нахождения К10мах

Если  , то ТТ подходит


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23088. Реєстрація спектрів випромінювання 167 KB
  Вимірювання форми імпульсу випромінювання. Реєстрація спектрів випромінювання. Терміни та визначення Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла.
23089. Фотоелектронний помножувач 310 KB
  Опис спектрофотометра СФ5 У цій лабораторній роботі Ви познайомитеся з пристроєм принципом дії характеристиками фотоелектронного помножувача ФЕП особливостями методики вимірювання цих характеристик а також способами реєстрації слабких світлових потоків за допомогою ФЕП. Схема включення ФЕП показана на мал. Після nго динода електрони збираються на аноді ФЕП. Якщо струм катода ic то анодний струм ФЕП 1 де темновой струм mго динода.
23090. ФОТОДІОДИ 172 KB
  У рівноважному стані рівні Фермі обох напівпровідників вирівнюються а енергетичні зони утворять потенційний бар'єр для основних носіїв мал. Мал. При прикладанні до pnпереходу зовнішньої напруги в прямій полярності тобто до pобласті та до nобласті бар'єр знижується мал. При зворотному зміщенні pnпереходу зовнішнє поле складається з внутрішнім підвищуючи потенційний бар'єр мал.
23091. ЕЛЕКТРОМЕТР 319.5 KB
  Електрометричний вимірювач струму. Опис спектрофотометра СФ5 Ця лабораторна робота знайомить із принципами вимірювання і будовою електрометричних вимірювачів струму їхньою конструкцією і способами визначення основних характеристик що дозволяють використовувати такі прилади разом з фотоелектронними помножувачами ФЕП і фотодіодами ФД для реєстрації слабких потоків випромінювання. За допомогою електрометричних вимірювачів реалізується метод виміру постійного струму застосовуваний для таких приймачів випромінювання що мають малий рівень...
23092. Рівняння максвела як узагальнення експериментальних фактів 70.5 KB
  Рівняння максвела як узагальнення експериментальних фактів. Рівняння Максвела сформульовані на основі узагальнення емпіричних законів електричних та магнітних явищ. Ці рівняння зв’язують величини що характеризують електромагнітне поле з його джерелами та з розподілами в просторі електричних зарядів та струмів. Перше рівняння максвела є узагальненням емпіричного закону БіоСавара.
23093. Магнітні властивості речовини 36 KB
  Пара та діа магнетиками називаються речовини які за відсутності магнітного поля завжди не намагнічені і які характеризуються однозначною залежністю між вектором намагнічування I и напруженістю статичного магнітного поля Н. Зокрема у слабких магнітних полях ця залежність лінійна: причому для парамагнетиків χ 0 а для діамагнетиків χ 0. Феромагнетиками називаються тверді тіла які можуть мати спонтанну намагніченість тобто намагнічені вже при відсутності магнітного поля. Магнітна сприйнятливість феромагнетику є функцією напруженості...
23094. Рівняння для електромагнітних потенціалів, їх розв’язок у вигляді запізнювального потенціалу 91.5 KB
  Рівняння для електромагнітних потенціалів їх розв’язок у вигляді запізнювального потенціалу. Система рння Максвелла: Перше рівняння М. Підставивши у 3 рння М. Використовуючи те що потенціали вибираються не однозначно рння не зміняться якщо зробити заміну це калібрувальна інваріантність.
23095. Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN как развитие технологии Ethernet 151 KB
  В результате поисков и исследований специалисты разделились на два лагеря, что в конце концов привело к появлению двух новых технологий — Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN. Они отличаются степенью преемственности с классическим Ethernet.
23096. Розсіяння електромагнітних хвиль зарядами. Формула Томсона 76.5 KB
  Розсіяння електромагнітних хвиль зарядами. Цей рух в свою чергу супроводжується випромінюванням в усі боки: відбувається розсіяння початкової хвилі. Нехай енергія яка випромінюється системою в тілесний кут в 1с при тому що на неї падає хвиля з вектором Пойнтінга Тоді переріз розсіяння риска означає усереднення по часу Розглянемо розсіяння що проводиться одним нерухомим зарядом вільним зарядом. отримана зарядом швидкість припускається малою 2 1 в 2: одиничний вектор в напрямку розсіяння.