Назначение быстронасыщающегося ТТ в диф-ых реле типа РНТ-565 и ДЗТ-11.

Промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока (ПТ) применяются для отстройки от однополярных БТН (бросок тока намагничивания). БТН возникает при подаче напряжения на защищаемый тр-р с одной стороны или при восстановлении напряжения после отключения КЗ. Величина БТН может достигать десятикратного значения  и медленно затухает апериод. составляющей, обуславливающей однополярность тока.  При нормальной работе значения намагничивающего тока не более 0,02 , т.е. БТН возрастает на два порядка. Диф-я защита отстраивается от БТН, т.к. БТН воспринемается защитой как КЗ в зоне её действия при одностороннем питании.

Схема диф. защиты с НТТ. Первичная обмотка ( ) включена в диф-ю цепь, вторичная в цепь ( ) питает реле (любое). Ток в реле зависит от величены ЭДС на зажимах вторичной обмотки НТТ.

, S – сечение, Т – период,  - приращение индукции.

Определим  при разных по величине и форме токах в первичной обмотке НТТ (НТТ могут иметь значительную остаточную индукцию любого знака). При однополярных токах максимально возможной величины и остаточная индукция неблагоприятного знака абсолютное приращение индукции за период  индукция насыщения.

При неблагоприятной остаточной индукции, а также в каждый последующий период величина  будет меньше . При протекании в первичной обмотке НТТ несинусоидального тока, равного току срабатывания,  (рис. б) за период, тогда отстройка от однополярного БТН обеспечивается, если . При этом обеспечивается отстройка от тока небаланса в пп внешних КЗ, т.к. он соизмерим с однополярным БТН и полностью смещён вдаль оси времени. Коэф-т чувствительности всегда меньше 2 – недостаток НТТ. Из-за наличия апериодической составляющей в токе внутреннего КЗ может вызвать задержку срабатывания защиты.

Т.о. однополярный ток вызывает меньшее изменение индукции, ЭДС и через реле пойдет малый ток.

Однако НТТ не способен отстроить защиту от БТН (достигаем 1-1,5 Iном) из-за:

а) в одной из фаз возможно появление разнополярного БТН (периодического). Амплитуда этого броска достигает двукратного значения по отношению к

б) даже при наличии однополярного БТН во всех фазах при насыщении ТТ условия трансформации ухудшаются. Во вторичном токе появляются отрицательные полуволны. Поэтому диф. защита тр-ра с реле LPN имеет отстройку от БТН при  Токи сторон защищаемого тр-ра не равны и поэтому ТТ1 и ТТ2 выбирают с разными . Номинальные токи ТТ не соответствуют силовых тр-ров и поэтому вводятся уравнительные обмотки.

Чтобы обеспечить достаточную чувствительность в минимальных режимах и высокий уровень отстроенности от периодических токов небаланса при внешних КЗ в максимальных режимах, защиту выполняют с торможением. Дифференциальной защитой с торможением называется защита, ток срабатывания которой автоматически возрастает с увеличением специально сформированного тормозного сигнала. Тормозной сигнал формируется из токов в плечах защиты, следовательно, является функцией тока КЗ.

Ток срабатывания защиты с торможением можно определить по
выражению       (2.5)

где – начальный ток срабатывания защиты (при полном отсутствии торможения); – коэффициент торможения, который характеризует степень использования тормозного
сигнала.

Необходимо так выбрать , чтобы > в возможном диапазоне токов при КЗ вне зоны защиты. Изложенное можно проиллюстрировать рис. 2.1.

При внутреннем КЗ  определяется точкой пересечения кривых 2 и 3. При этом .

Реле ДЗТ-11. Удачно сочетаются свойства НТТ в переходных режимах и принцип торможения в установившемся режиме. НТТ выполнен в 3-х стержневым. На среднем стержне β размещены рабочие обмотки ( ). на крайних стержнях  размещены одинаковые части тормозной обмотки  и  и вторичной обмотки НТТ  и . Реле КА присоединяется к  и  по схеме равновесия ЭДС. Обмотка  подключается к диф-ой цепи защиты, а обмотка  - в одно из плеч, где, как известно при КЗ (точка К) протекает ток, пропорциональный току КЗ. Ток, протекающий по , создаёт магнитный поток , циркулирующий только по крайним  стержням. Поток  наводит в частях вторичной обмотки  и  ЭДС, равные по величине и противоположные по направлению; результирующая ЭДС от действия тормозного тока равна нулю. Для создания тока достаточного для срабатывания реле

При внешнем КЗ одновременно с протеканием по рабочей обмотке НТТ периодических токов небаланса тормозная обмотка обтекается полным током того плеча защиты, на стороне которого предусмотрено торможение. Ток рабочей обмотки  создаёт в сердечнике НТТ рабочий магнитный поток , направляющийся из среднего сердечника β в крайние  стержни. Поэтому поток  наводит в частях вторичной обмотки  и  ЭДС, совпадающие по фазе и обуславливающие ток реле. Величина и направление ЭДС в частях вторичной обмотки  и  зависит от величины и знака МДС стержней  ( ). Если токи  и  совпадают по фазе, то при выбранном условном направлении этих токов МДС стержней определяются по выражениям

МДС тормозной обмотки такова, что крайние стержни насыщаются
(рис. 2.3). Поэтому, если   значительно больше , то ЭДС в частях вторичной обмотки  и  мало отличаются по величине и остаются противоположными по направлению.

Таким образом, подмагничивание крайних стержней НТТ тормозным током ухудшает условие трансформации тока из первичной (рабочей) обмотки во вторичную и приводит к автоматическому увеличению тока срабатывания, т.е. происходит торможение (магнитное) срабатывания реле. Условием срабатывания реле является примерное равенство МДС рабочей и тормозной обмоток

 .                                            

РНТ – состоит из промежуточного НТТ и исполнительного органа РТ-40. РТТ имеет назначение: а) обеспечивает отстройку от  при ПП; б) служит одновременно для выравнивания МДС, возникающих под действием различных по назначению вторичных токов в плечах диф. защиты. Реле отстраивают от апериодической составляющей  реагирует на периодическую составляющую  отстраиваемую от периодической составляющей , возникающей при максимальных значениях  (характеристика имеет нелинейную характер, но рисуется прямой).