Трансформаторы напряжения и схемы соединения их обмоток и реле

Измерительные органы, в частности измерительные реле на­пряжения, включаются на фазные и междуфазные напряжения, а также на напряжения нулевой и обратной последовательностей. Для получения этих напряжений используются однофазные или трехфазные трансформаторы напряжения и фильтры напряжения обратной последовательности. Трансформаторы в этом случае име­ют различные схемы соединения обмоток, при выполнении кото­рых придерживаются следующих правил:

– в случае включения пер­вичных обмоток на фазные напряжения их начала присоединяют­ся к соответствующим фазам, а концы объединяются и соединя­ются с землей;

– при включении первичных обмоток на междуфаз­ные напряжения их начала присоединяются к предыдущим, а кон­цы – к последующим фазам в порядке их электрического чередования.

Включение однофазного трансформатора напряжения (рис. 16а).

Первич­ная обмотка трансформатора включается на напряжение двух любых фаз. Та­кая схема применяется в тех случаях, когда достаточно иметь одно междуфаз­ное напряжение, например напряжение U_BC.

Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в открытый (неполный) треугольник(рис. 16б).

Первичные обмотки двух однофазных транс­форматоров напряжения включаются на два любых междуфазных напряжения. Вторичные обмотки соединяются последовательно. Такая схема дает возмож­ность включать реле на все междуфазные напряжения (реле KV1–KV3) и на напряжения фаз по отношению к искусственной нейтральной точке системы междуфазных напряжений. В последнем случае включение можно выполнить тремя реле, обмотки которых имеют равные сопротивления и соединены в звезду (реле KV4–KV6). Схема соединения двух однофазных трансформато­ров в открытый треугольник является наиболее распространенной. Она не мо­жет применяться в тех случаях, когда необходимо иметь фазные напряжения относительно земли.

Рис. 16. Схемы соединения измерительным трансформаторов напряжения и обмоток реле

Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в звезду (рис. 16в).

Как и рассмотренная схема соединения обмоток в открытый треуголь­ник, дает возможность включать реле на любые междуфазные напряжения (реле KV1–KV3) и на напряжения фаз относительно искусственной нейтральной точки системы междуфазных напряжений (реле KV4–KV6), а также по от­ношению к земле, то есть на любые фазные напряжения (реле KV7–KV9).

Рассматриваемую схему можно выполнить посредством трех однофазных трансформаторов напряжения или одного трехфазного пятистержневого. При­менение трехфазных трехстержневых трансформаторов напряжения в данном случае не допускается в связи с тем, что при замыкании на землю в сети по первичным обмоткам трансформатора через его заземленную нейтраль проходят большие токи намагничивания нулевой последовательности и трансформатор сильно перегревается.

Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в фильтр напря­жения нулевой последовательности (рис. 16г).

Напряжения отдельных последовательностей можно выделить из полных фазных напряжений посредством фильтров напряжений. Так, для получения напряжения нулевой последовательности первичные обмотки трансформаторов должны соединяться в звезду с заземленной нейтралью. Полученные при этом вторичные фазные напряжения суммируются путем соединения вторичных об­моток в разомкнутый треугольник, к которому подключается реле. Напряжение на обмотке реле KV будет равно 3×U₀.

Релейная защита ЛЭП

По способу обеспечения селективности различают защиты с абсолютной и относительнойселективностью.Защиты с абсолютной селективностью запускаются и срабатывают лишь при КЗ на защищаемом участке (например, дифференциальная защита). Защиты с относительнойселективностью запускаются и срабатывают при КЗ как на защищаемом, так и на смежных участках, например, максимальные токовые защиты. Селективность их действия обеспечивается правильным выбором уставок срабатывания.

Все защиты подразделяются на основные и резервные.

Основной называется защита, предназначенная для работы при всех или части видов КЗ в пределах всего защищаемого элемента со временем, меньшим, чем у других защит.

Резервной называется защита предусматриваемая для работы вместо основной данного элемента в случае ее отказа или вывода из работы (ближнее резервирование), а также вместо защит смежных элементов при их отказе или в случаях отказов выключателей смежных элементов (дальнее резервирование).

Наличие в сети резервных защит считается обязательным. Для выполнения функций дальнего резервирования защиты должны обладать относительной селективностью.

В некоторых случаях используются также дополнительные защиты, выполняющие некоторые вспомогательные функции, например, ускорение отключения КЗ на части участка, защиту «мертвых зон», и т. д.

Токовые защиты ЛЭП

Одним из признаков возникновения КЗ является увеличение тока в линии. Этот признак используется для выполнения защит, называемых токовыми. Токовые защиты приходят в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения. В качестве реле, реагирующего на возрастание тока, служат максимальные токовые реле.

Токовые защиты подразделяют на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Главное различие между этими защитами заключается в способе обеспечения селективности.

Селективность действия максимальных защит достигается правильным выбором выдержек времени. Селективность действия токовых отсечек обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания.