9.10. Для чего применяется быстронасыщающий трансформатор в дифференциальных реле?

Подробности

Родительская категория: Библия РЗА

Категория: 9. ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Быстронасыщающийся трансформатор (БНТ) работает как обычный промежуточный трансформатор, если через первичную обмотку проходит переменный ток нормальной частоты с симметричной синусоидальной формы кривой, т. е. ток, каждый период которого состоит из симметричных положительного и отрицательного полупериода. Магнитный поток и пропорциональная ему магнитная индукция в сердечнике БНТ изменяются от положительного до отрицательного максимальных значений, создавая ЭДС на вторичной обмотке БНТ и достаточный для работы исполнительного реле тока.

Иначе работает БНТ. Если через его первичную обмотку проходит ток с несимметричной формой кривой, т. е. ток, у которого каждый период состоит из одних положительных или одних отрицательных полупериодов или же из положительных полупериодов с большой амплитудой и отрицательных полупериодов с малой амплитудой (или наоборот).

Такое смещение кривой тока относительно оси времени происходит из-за того, что переходные процессы сопровождаются прохождением постоянного затухающего тока, который в отличие от периодического переменного тока называется апериодическим. Таким образом, полный ток во время переходного процесса состоит из периодической и апериодической составляющих и равен их сумме.

Длительность переходного процесса зависит от соотношения индуктивного и активного сопротивлений генераторов, трансформаторов и ЛЭП и может составлять 0,05-0,5 с.

В этом случае, магнитный поток и магнитная индукция в сердечнике БНТ будут изменяться только от положительного максимального значения до нулевого значения тока намагничивания. Поэтому на вторичной обмотке БНТ будет создаваться небольшая ЭДС и недостаточный для работы исполнительного реле тока.

Это свойство БНТ используется для того, чтобы отличить токи КЗ от токов намагничивания силовых трансформаторов и токов небаланса в первые периоды КЗ, сопровождающихся переходным процессом. Таким образом, при включении токовых реле через БНТ они становятся нечувствительными к токам намагничивания силовых трансформаторов и тока небаланса при переходных процессах. Что дает возможность повысить чувствительность защиты. В то же время реле с БНТ надежно срабатывает при КЗ в зоне защиты.[43]