Насичення ТС та точка коліна: що повинні знати інженери з систем захисту

Насичення ТС та точка коліна: що повинні знати інженери з систем захисту

У системах захисту ТТ — це не просто вимірювальний пристрій. Під час аварій робота ТТ може визначати, чи спрацюють реле захисту коректно. Основним ризиком є Насичення ТТ , коли магнітне осердя ТТ більше не здатне точно відтворювати форму первинного струму в вторинному колі.

У цій статті пояснюється явище насичення, поняття «точки коліна» та практичні кроки щодо зменшення хибних спрацювань.

Що таке насичення ТТ?

Насичення ТТ виникає, коли магнітне осердя досягає стану, при якому подальше збільшення первинного струму не призводить до пропорційного зростання вторинного струму. Для намагнічування ТТ потрібно більше струму намагнічення, що спотворює форму вторинного струму та зменшує його амплітуду.

Коли вторинний струм спотворений або зменшений, релейні захисти можуть «бачити» менший аварійний струм, ніж дійсно присутній.

Чому насичення ТС має значення для релейних захистів

Під час короткого замикання первинний струм може зростати в багато разів порівняно з номінальним. Якщо ТС рано насичується:

• Реле перевантаження може спрацьовувати повільніше або взагалі не спрацювати при очікуваних порогах.
• Диференційний захист може спрацювати неправильно через нерівномірне насичення між ТС.
• Захист від замикання на землю може стати ненадійним, якщо залишкові струми спотворені.

Результатом може бути більш серйозне пошкодження обладнання, триваліші перерви в роботі та ускладнений аналіз після аварії.

Точка коліна: практичне поняття

The точка коліна часто використовується для опису точки на кривій збудження ТН, у якій незначне збільшення вторинної напруги вимагає значного збільшення намагнічуючого струму. На практиці це вказує, яку максимальну вторинну напругу може розвинути ТН, перш ніж його осердя почне сильно насичуватися.

Вища здатність до досягнення коліна кривої зазвичай забезпечує кращу ефективність захисту в складних схемах, особливо тоді, коли навантаження вторинного кола є високим.

Фактори, що сприяють насиченню ТН

• Високий аварійний струм: вищі рівні аварійних струмів у системі вимагають більш високої продуктивності ТН.
• Високе навантаження: довгі лінії прокладки кабелів та вхідні опори реле вимагають більшої вторинної напруги.
• Постійна складова: асиметричні аварійні струми підвищують ризик насичення.
• Неправильний вибір коефіцієнта трансформації: дуже високі коефіцієнти знижують корисну продуктивність у деяких сценаріях.

Як зменшити ризик насичення (практичні кроки)

• Обирайте ТН класу захисту узгоджені з рівнем пошкодження та схемою реле.
• Навантаження: скоротіть довжину кабельних трас, використовуйте відповідний переріз провідників і враховуйте всі підключені пристрої.
• Розгляньте використання вторинних обмоток на 1 А за умови довгих кабельних трас для зменшення навантаження.
• Правильно вкажіть параметри роботи ТН для диференційних схем та швидкодіючих систем захисту.

Найкращим підходом є узгодження вибору ТС із інженером з релейного захисту, який встановлює параметри реле та перевіряє розрахунки аварійних режимів.

Підказки щодо введення в експлуатацію та усунення несправностей

Якщо характеристики захисту є непослідовними, слід дослідити такі можливі причини:

• Несподіване навантаження: додані пристрої або більш довгі кабельні лінії, ніж передбачалося.
• Ненадійні вторинні з’єднання: збільшення опору та нестабільні сигнали.
• Помилки полярності ТС: можуть призводити до неправильного спрацьовування диференційного захисту.
• Невірний клас або коефіцієнт трансформації ТС порівняно з проектною документацією.

Внутрішні посилання

Категорії продуктів CT: Трансформатори струму .

Для панелей середньої напруги (MV), що інтегрують трансформатори струму (CT) та захисні пристрої: Обмінні прилади .

Висновок

Насичення ТС є однією з найпоширеніших прихованих причин проблем із захистом. Якщо ви підбираєте характеристики ТС відповідно до рівня аварійного струму та навантаження, а також перевіряєте якість монтажу, ви значно зменшуєте ризик того, що реле будуть недочитувати аварійні струми або неправильно спрацьовувати під час збурень.

Пропозиції зображень

• Зображення: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: "Трансформатори струму класу захисту, розроблені для зменшення насичення"
• Зображення: https://www.enweielectric.com/products/switchgear
• ALT: "Захисна кабіна комутаційного обладнання середньої напруги (MV), що використовує сигнали ТС для реле"