ТТНП типа ТЗЛ, ТЗРЛ, ТЗЛМ

Существует множество разновидностей трансформаторов тока нулевой последовательности (ТТНП):

не разъемная конструкция корпуса (монтаж на кабель перед подключением),

разъемная конструкция корпуса (возможность установить на действующую кабельную линию),

в литой изоляции,

— в пластиковом корпусе (сухие),

— разделение по внутреннему диаметру отверстий и множество других.

Какие они бывают, их фото и цены можно посмотреть <<Здесь>>

Теперь рассмотрим принцип работы таких трансформаторов тока.

Как известно, несимметричный трехфазный ток может быть разложен на три симметричных составляющих, а именно, на составляющие прямой, обратной и нулевой последовательности.

Сумма фазных токов как прямой, так и обратной последовательности равна нулю и наоборот, три вектора фазных токов нулевой последовательности совпадают по фазе и поэтому могут суммироваться.

Таким образом, если включить в три фазы сети три трансформатора тока и соединить вторичные обмотки одноименными концами параллельно (Рис.1, точки А и В), то в проводе АВ и включенном в него реле, при наличии в сети только токов прямой последовательности или прямой и обратной последовательности, — не будет никакого тока.

Схема-Хольмгрина

При нарушении симметрии тока, появившиеся в сети токи нулевой последовательности суммируются в нулевом проводе АВ, и включенное в него реле будет реагировать на эти токи.

Схема по Рис.1 называется фильтром токов нулевой последовательности с тремя трансформаторами тока или схемой Хольмгрина.

Очевидно, что для правильной работы схемы необходимо, чтобы характеристики всех трех трансформаторов тока были предельно близки друг к другу. При различии характеристик в проводе АВ возникает ток небаланса и при совершенно симметричном первичном токе.

Ранее аппаратостроительные заводы выпускали комплекты из трех трансформаторов тока со специально подобранными сердечниками, которые носили условное обозначение «З» (т. е. «для земляной защиты»). Этими сердечниками снабжались обычные трансформаторы тока. При этом гарантировались максимальные значения токов небаланса (для комплекта из трех трансформаторов) порядка 10-15 мА (сопротивление прибора, учитывающего ток небаланса, должно быть равно 5 Ом). Для схемы Хольмгрина пригодны и обычные трансформаторы тока, так как часто совпадение их характеристик оказывается удовлетворительным.

Схема-Ферранти

Фильтр токов нулевой последовательности может быть осуществлен и с помощью одного трансформатора тока, если в окно его сердечника пропустить все три фазы цепи. Естественно, что фазы должны иметь изоляцию друг от друга и по отношению к земле на полное рабочее напряжение. Такой фильтр токов нулевой последовательности называют трансформатором тока типа Ферранти (Рис.2).

Схема Ферранти имеет некоторые преимущества по сравнению со схемой Хольмгрина:

  • В ней может быть выбран малый коэффициент трансформации, вследствие чего схема будет более чувствительна к токам нулевой последовательности. Действительно, в данном случае номинальный ток трансформатора вообще не связан с рабочим током сети. Поэтому коэффициент трансформации такого трансформатора может быть выбран лишь из соображений необходимой чувствительности защиты к токам нулевой последовательности;
  • В ней отсутствует ток небаланса по причине неодинаковости магнитных характеристик совместно работающих трансформаторов фильтра (как это имело место в схеме Хольмгрина), ибо здесь один трансформатор, один сердечник для всех трех фаз.

Трансформатор тока типа Ферранти может быть использован не только для трехфазной системы, но и для двухпроводной, например для прямого и обратного проводов от защищаемого объекта.

Такие трансформаторы тока как для двухпроводной, так и для многопроводной системы часто называют дифференциальными, поскольку они реагируют на разность входящих и выходящих первичных токов в окне сердечника (считая с одной стороны сердечника).

Недостаток фильтров типа Феррантисрабатывание схемы при появлении токов нулевой последовательности начинается в совершенно ненасыщенном сердечнике в самом начале кривой намагничивания. При этом магнитная проницаемость сердечника и мощность, отдаваемая трансформатором тока, малы. Чувствительность такой защиты оказывается низкой, и она может не реагировать на малые токи заземления, например при изолированной нейтрали.

Для улучшения характеристик односердечникового фильтра токов нулевой последовательности был предложен ряд способов. Например, использовать для изготовления сердечников таких трансформаторов пермаллой или аморфное железо, что позволяет получать высокие индукции уже при малой намагничивающей силе и повышает отдаваемую мощность.

Эффективным способом оказалось подмагничивание сердечника дифференциального трансформатора от постороннего источника переменного тока. В результате появился совершенно новый аппарат, значительно отличающийся по своим свойствам от первоначального дифференциального трансформатора типа Ферранти.

Схема-с-подмагничиванием

Принципиальная схема ТНП приведена на Рис.3 . Он состоит из двух сердечников. Вторичные его обмотки разделены на несколько секций, расположенных на двух сердечниках и включаемых последовательно параллельно и согласовано (одноименные секции двух сердечников соединяются последовательно, а затем две такие группы – параллельно).

На каждом сердечнике расположено по одной обмотке подмагничивания, они соединяются последовательно и встречно. Таким образом, суммарная э.д.с., возбуждаемая потоками обеих обмоток подмагничивания во вторичной обмотке, должна быть равна нулю ( потоки подмагничивания в обоих сердечниках равны и взаимно противоположны ). Практически, вследствие возможной неодинаковости магнитных характеристик сердечников, подмагничивание может возбуждать некоторую э.д.с. во вторичной обмотке, что приведет к возникновению тока небаланса.

Подмагничивание может быть осуществлено от трансформатора напряжения (на 110 В). Оно приводит к тому, что в сердечниках поддерживается высокая индукция (например, выше 0,30 Тл), соответствующая области наивысшей магнитной проницаемости стали. Таким образом, рабочая точка трансформатора тока переходит из самой начальной, невыгодной части кривой намагничивания, на среднюю, наиболее крутую, наиболее выгодную ее часть.

Подмагничивание увеличивает в 10-15 раз и более мощность, отдаваемую трансформатором тока нулевой последовательности, и соответственно повышает чувствительность защиты, которая удовлетворительно работает и при естественных токах заземления в некомпенсированных сетях или при индуктивных токах заземления при перекомпенсации дугогасящих катушек.

Схемы электрические трансформаторов тока нулевой последовательности можно посмотреть в каталоге <<Тут>>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.