Особенности выполнения дифференциальной защиты тр. в зависимости от схемы соединения его обмоток.

Поскольку у трансформаторов токи со стороны обмоток высшего, среднего и низшего напряжений не равны, тр. тока, выбираемые по номинальным токам обмоток, имеют разные коэффициенты трансформации и различное конструктивное выполнение. Вследствие этого они имеют различные характеристики и погрешности.

Номинальные токи обмоток трансформаторов, как правило, не совпадают со шкалой номинальных токов ТТ. Поэтому при выборе ТТ принимается трансформатор тока, ном. ток кот. явл. ближайшим большим по отношению номинальному току обмотки тр.. Иногда и этого сделать не удается, так как на выбор трансформаторов тока влияют и другие соображения. Таким образом, вследствие неравенства вторичных токов в плечах дифф. защиты в дифференциальном реле при ном. нагрузке тр. проходит ток небаланса, равный:

 (8.4)

При сквозном КЗ этот ток возрастает пропорционально току КЗ, а также увел. вследствие возрастания погрешностей ТТ, имеющих неодинаковые характеристики, что может вызвать ложное действие дифф. защиты.

Поэтому для снижения тока небаланса, вызванного неравенством вторичных токов ТТ дифференциальной защиты, производится выравнивание этих токов путем включения специальных промежуточных автотрансформаторов тока, или путем использования выравнивающих обмоток дифференциальных реле. В цифровых реле такое выравнивание производится математическим путем.

При неодинаковых схемах соединения обмоток, например звезда-треугольник, токи со стороны обмотки, соед. в звезду, и токи со стороны обмотки, соед. в треугольник, оказываются сдвинутыми относительно друг друга на некоторый угол, который зависит от схемы соединения обмоток. Для обычно применяемой группы вторичный ток опережает первичный на угол 300. Угловой сдвиг токов создает небаланс в реле дифференциальной защиты, который нельзя компенсировать подбором витков. Компенсация углового сдвига производится соединением вторичных обмоток трансформаторов тока по той же схеме, что и тр.. Для этого на стороне звезды трансформаторы тока соед. в треугольник, а на стороне треугольника – в звезду.

При таком соединении вторичных обмоток ТТ, как показано на рис. 8.4, в трансформаторах тока ТА1, вторичные обмотки которых соединены в треугольник, создается сдвиг токов на такой же угол, как и в соединенной в треугольник обмотке НН тр., что и обеспечивает совпадение фаз вторичных токов.

Прохождение токов и векторные диаграммы токов в схеме дифференциальной защиты трансформатора с соединением обмоток по схеме звезда-треугольник, поясняющие принцип компенсации углового сдвига

Соединение тр-ов тока в треугольник на стороне тр., где первичные обмотки соединены в звезду, имеет еще одно преимущество. Если нейтраль трансформатора заземлена, то при замыкании на землю протекает ток от заземленной нейтрали к месту КЗ. При установке трансформаторов тока только на выводах и схеме соединения трансформаторов тока - звезда протекает несбалансированный ток нулевой последовательности, который при схеме соединения ТТ – треугольник замыкается внутри треугольника и в реле не попадает. Таким образом, состояние нейтрали соединенной в звезду обмотки трансформатора не влияет на работу дифзащиты. Цифровые защиты исключают ток нулевой последовательности из схемы математическим путем, поэтому трансформаторы тока можно соединить в звезду.