Релейная защита Дифференциальное реле РНТ. Назначение и принцип действия
Дифференциальное реле РНТ. Назначение и принцип действия

Кривые токов намагничивания и токов небаланса в неустановившемся режиме располагаются в одну сторону оси времен из-за наличия апериодической составляющей. Кривые тока К.З. при повреждении в защищаемой зоне, имеет почти симметричную синусоидальную форму. В момент К.З. на форму кривой тока в реле оказывает некоторое влияние свободная апериодическая составляющая переходного процесса. Однако кривые полного тока К.З. меняет знак каждые полпериода. Применение насыщающихся ТТ основано на отличии формы кривой бросков токов намагничивания и токов небаланса при внешних коротких замыканиях от нормальной синусоиды, расположенной симметрично относительно горизонтальной оси.

Первичные обмотки насыщающегося ТТ включаются в дифференциальную цепь защиты, а от вторичной обмотки питается токовое реле. Сердечник НТТ с специальной сталью с широкой петлей гистерезиса, а сечение сердечника, параметры реле и обмотка подбираются так, что во вторичную цепь хорошо трансформируется только синусоидальный ток. Апериодический ток практически не трансформируется и реле не работает, а производит лишь подмагничивание. Таким образом, ТТ при наличии в первичной токе апериодической составляющей автоматически увеличивает ток срабатывания реле (загрубение реле), и диф. защита не реагирует на броски намагничивания тока силовых трансформаторов и на токи небаланса при внешних К.З.

Рассмотрим подробнее физические процессы в НТТ. При прохождении тока по ωn – намагничивание его сердечника. Для каждого сорта ферромагнитного материала существует своя кривая намагничивания (зависимость В от Н). При определенных размерах сердечника и числа ωn можно построить магнитную характеристику Ф от Iн. Когда сечение сердечника одинаковое на всех участках, а воздушный зазор отсутствует, то ФºВ, А НºIн.

Нс - коэрцитивная сила (задерживающая);

Вr – остаточная индукция.

Процесс отставания изменений магнитного поля от изменений намагничивающего тока называется гистерезисом.

При прохождении по ωn синусоидального тока значением от +Iм до –Iми магнитной индукции от +Вм до –Вм значение ЭДС на ωвт, а следовательно Iср получает большее значение (петля гистерезиса соответствует срабатыванию реле).

Если в первичной обмотке проходит апериодический ток перемагничивания сердечника происходит по динамической петле гистерезиса 1-2-1, 3-2-3, так как индукция изменяется в небольших пределах на величину Ва. При таком изменении индукции на ωвт наводится небольшая ЭДС.