Устройства автоматического регулирования напряжения силовых трансформаторов меняют коэффициент трансформации защищаемого трансформатора, в результате чего меняется соотношения первичных токов и, соответственно, вторичные токи трансформаторов тока.
При выборе тока срабатывания дифференциальной защиты во внимание принимается два фактора:
1. Защита не должна работать от броска тока намагничивания в момент включения ненагруженного силового трансформатора под напряжение:
где kн = 0,3 –1,5 - коэффициент надежности, учитывающий выполнение измерительного органа защиты.
2. Защита не должна работать от максимально возможного тока небаланса в режиме внешнего замыкания:
где I′нб - составляющая тока небаланса, вызываемая погрешностью трансформаторов тока;
I''нб - составляющая тока небаланса, вызываемая наличием устройства регулирования коэффициента трансформации силовых трансформаторов;
I'''нб - составляющая тока небаланса, вызываемая неточностью выравнивания вторичных токов в плечах защиты.
В ряде случаев при внешних замыканиях через реле проходят большие токи небаланса, учет которых существенно загрубляет защиту и может привести к отказу защиты при некоторых видах повреждений. Для повышения чувствительности дифференциальной защиты в таких случаях используется пусковой орган с торможением.
реле ДЗТ-1
Рис. 6.1. Принцип действия защиты с торможением:
БНТ - быстронасыщающийся трансформатор;
wр - рабочая обмотка; wт - тормозная обмотка; wвых - выходная обмотка.
Принцип эффекта торможения можно рассмотреть на примере дифференциального реле с быстронасыщающимся трансформатором (рис. 6.1).
При возникновении внешнего короткого замыкания в точке K 1 по рабочей обмотке wр протекают два приблизительно равных и направленных встречно друг другу тока I 1 вт и I2 вт .
За счет магнитодвижущих сил, создаваемых этими токами,
в сердечнике быстронасыщающегося трансформатора БНТ создается результирующий поток, который пронизывает витки выходной обмотки и может привести к срабатыванию реле. Тормозная обмотка wт и ток I 2 вт создают дополнительный поток, который насыщает сталь сердечника и загрубляет защиту.
При внутреннем коротком замыкании ток I 2вт отсутствует, и реле КА сработает.
Сопоставление чувствительности защиты без торможения и с торможением показано на рис. 6.2.
Рис. 6.2. Оценка чувствительности дифференциальной защиты:
1 - ток небаланса защиты в зависимости от величины тока КЗ;
2 - зависимость тока срабатывания защиты без торможения
3 - ток в реле при внутреннем КЗ;
4 - зависимость тока срабатывания защиты с торможением;
I'''k - максимально возможное значение тока внешнего короткого замыкания;
I''k - значение тока КЗ, при котором сработает защита без торможения;
I'k - значение тока КЗ, при котором сработает защита с торможением.