Токи небаланса в дифференциальной защите трансформаторов (автотрансформаторов)

При внешних КЗ и нагрузке вследствие нарушения равенства вторичных токов в реле появляется ток небаланса который может вызвать неправильную работу дифференциальной защиты.

Iнб = IIв - IIIв (16.31)

Неравенство вторичных токов в плечах РЗ обусловливается: погрешностью ТТ. изменением коэффициента трансформации силового трансформатора при регулировании напряжения. неполной компенсацией неравенства вторичных токов в плечах РЗ. наличием намагничивающих токов силового трансформатора, вносящих искажение в его коэффициент трансформаиии. Каждая из этих причин порождает свою составляющую Iнб:

1) составляющую IнбTT, вызываемую наличием погрешностей (токов намагничивания) ТТ, питающих РЗ. С учетом токов намагничивания разность вторичных токов, проходящих через реле при внешнем КЗ:

Считая, что неравенство первичных токов по значению и фазе полностью скомпенсировано, получаем, что в (16.32) II / KII = III / КIII С учетом этого: Iнб TT = III нам - II нам (16.33)

Выражение (16.33) показывает, что ток Iнб, обусловленный погрешностью ТТ, равен геометрической разности намагничивающих токов ТТ РЗ;

2) составляющую Iнб.peг которая появляется при изменении (регулировании) коэффициента трансформации Кт силового трансформатора или автотрансформатора.

Компенсация неравенства первичных токов, осуществляемая с помощью выравнивающего трансформатора, обеспечивается при определенном соотношении токов обмоток ВН и НН силового трансформатора, определяемом коэффициентом трансформации Кт. При изменении Kт компенсация и равенство вторичных токов нарушаются, и в дифференциальном реле появляется ток небаланса Iнб.peг Обычно параметры выравнивающих устройств подбираются для среднего рабочего значения Кт.

На повышающих силовых трансформаторах и автотрансформаторах предусматриваются ответвления, позволяющие изменять Кт в пределах ± 5% номинального (среднего) значения.

3) составляющую, обусловленную наличием тока намагничивания у силового трансформатора. Ток намагничивания нарушает расчетное соотношение между первичным и вторичным токами силового трансформатора, вызывает ток Iнб.нам = Iнам

В нормальном режиме Iнам силового трансформатора не превышает 1-5% номинального тока; при КЗ ток намагничивания уменьшается; при неустановившемся режиме, связанном с внезапным увеличением напряжения на трансформаторе, ток намагничивания силового трансформатора резко возрастает. В режиме нагрузки и КЗ Iнб.нам обычно не учитывается.