42^.^6.925
0-55

<У



&

В. В. Овчинников

А. П. Удрис

РЕЛЕ РНТ И ДЗТ

В СХЕМАХ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ
ЗАЩИТ

Часть 1 . Устройство и конструкции



ПРИЛОЖЕНИЕ К ЖУРНАЛУ

©НЕРПВТЖ
0-6^

Библиотечка электротехника

— приложение к журналу "Энергетик ”

Основана в июне 1998 г.

Выпуск 11 (71)

В. В. Овчинников,
А. П. Удрис

РЕЛЕ РНТ И ДЗТ В СХЕМАХ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ
ЗАЩИТ

Часть 1 . Устройство и конструкции

Москва

НТФ “Энергопрогресс”, “Энергетик”

2004
УДК 621.316.925

ББК 31.27-05

0-35

Главный редактор журнала “Энергетик” А. Ф. ДЬЯКОВ

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ

“Библиотечки электротехника”

В. А. Семенов (председатель), И. И. Батюк (зам. председателя),
Б. А. Алексеев, К. М. Антипов, Г. А. Безчастнов, А. Н. Жулев,
В. А. Забегалов, В. X. Ишкин, Ф. Л. Коган, В. И. Кочкарев,
Н. В. Лисицын, Л. Г. Мамиконяны, Л. Ф. Плетнев, В. И. Пулясв,
Ю. В. Усачев, М. А. Шабад

Овчинников В. В., Удрис А, П,

0-35 Реле РНТ и ДЗТ в схемах дифференциальных защит.
Часть 1. Устройство и конструкции. — М.: НТФ “Энерго-
прогресс”, 2004. — 88 с.; ил. [Библиотечка электротехника,
приложение к журналу "Энергетик”. Вып. 11 (71)].

Рассмотрены принципы действия и расчетов уставок дифференциа-
льных токовых зашит с насыщающимися трансформаторами тока, при-
веден ы технические данные реле РНТ и ДЗТ, схемы их включения. Даны
рекомендации по наладке и техническому обслуживанию реле РНТ,
РИТМ, ДЗТ и по проверке токовых цепей дифференциальных зашит.

Для специалистов, занимающихся эксплуатацией и настройкой диф-
ференциальных зашит на предприятиях электроэнергетики и других от-
раслей.

188К 0013-7278	© НТФ “Энергопрогресс”, “Энергетик”, 2004
Предисловие

Несмотря на начавшееся наступление микропроцессорной тех-
ники в релейную защиту и автоматику энергосистем, существующая
электромеханическая аппаратура будет эксплуатироваться еще дли-
тельное время. Вместе с тем у нового поколения релейщиков оста-
лось очень мало литературы по этой аппаратуре. Значительная часть
опубликованных ранее материалов остается пригодной и для совре-
менных защит. В настоящей брошюре дано описание электромеха-
нических реле типов РНТ и ДЗТ.

Брошюра рассчитана на мастеров и квалифицированных монте-
ров, знакомых с основами теории релейной защиты. Сведения, из-
ложенные здесь, помогут также освоить рабочее место молодым тех-
никам и инженерам, специализирующимся в области релейной за-
щиты и не имеющим опыта наладки и эксплуатации релейной
аппаратуры. Данная работа знакомит начинающих релейшиков с
основными принципами продольных дифференциальных защит,
началами расчета уставок, с объемом технического обслуживания.
Список литературы, приведенный вброшюре, не является исчерпы-
вающим поданной теме и содержит только последние известные ав-
торам материалы по каждому параграфу. Работа не претендует на
полноту изложения материала по расчету уставок, по многочислен-
ным вариантам схем исполнения защит.

Замечания и пожелания по данной брошюре
просим направлять по адресу:

115280, Москва, ул. Автозаводская, 14/23.
Редакция журнала “Энергетик”.

Авторы
1. Принципы выполнения
дифференциальных токовых защит

Принцип дифференциальной токовой защиты легко уяснить,
если вспомнить, что слово “дифференциальный” происходит от ла-
тинского слова “ФПегепйа”, означающего разность. Следовательно,
можно несколько вольно сказать, что это зашита, реагирующая на
разность токов. Если слово “продольный” использовать в его пря-
мом значении, т.е. вдольчего-то, можно сказать, что это защита, из-
меряющая разность токов с двух сторон защищаемого аппарата. Ес-
тественно, при повреждении вне аппарата разность теоретически
должна быть равной нулю, а при повреждении внутри аппарата дол-
жна быть равна сумме токов. Отсюда получается, что защита не ра-
ботает при внешних коротких замыканиях (КЗ), следовательно, за-
щита может быть выполнена без выдержки времени. Благодаря
своей абсолютной избирательности и максимально возможному
быстродействию защита нашла широкое применение как на элект-
ромеханической, так и на микроэлектронной и микропроцессорной
элементных базах.

Рассмотрим принцип построения схемы дифференциальной за-
щиты на примере продольной дифференциальной за-
щиты генератора.

На рис. I показаны генератор и две линии электропередачи, по
которым осуществляется питание нагрузки. В продольную диффе-
ренциальную защиту генератора входят два комплекта трансформа-
торов тока ТА1 и ТА2, установленных на выводах и в нейтрали гене-
ратора, и токовые реле КА. Трансформаторы тока (ТТ) обоих комп-
лектов имеют одинаковые коэффициенты трансформации.
Вторичные обмотки обоих комплектов ТТ связаны соединительны-
ми проводами, к которым подключены токовые реле защиты.

Цепь, связывающая реле с соединительными проводами, называ-
ется дифференциальной, а каждый комплект ТТ с соответствующими
Рис. /. Принцип действия продольной дифференциальной защиты генератора:
о — КЗ вне зоны действия зашиты; о — то же в зоне действия зашиты; в — век-
торная диаграмма токов в плечах защиты при КЗ вне зоны действия защиты;
г — то же в зоне действия защиты

соединительными проводами до места подключения реле — плечом
защиты.

Продольная дифференциальная защита генератора обычно вы-
полняется в двух- или трехфазном исполнении с двумя или тремя
токовыми реле. Для упрощения рисунка цепи, соединяющие транс-
форматоры тока ТА1 и ТА2и токовые реле /С4, показаны только вод-
ной фазе.

При коротком замыкании на одной из линий (К1 на рис. 1, а ) к
месту повреждения поступает ток /г. проходящий по первичным об-
моткам обоих комплектовТТ от выводов Л2 кЛ1. При условных по-
ложительных направлениях токов, обычно принимаемых для обмо-
ток ТТ, вторичные токи имеют направление от И1 к 112 (показано
стрелками). Соответствующая векторная диаграмма первичного
тока /г и вторичных токов /'г — в первом и / " — во втором комплек-
тах ТТ показана на рис. 1. в.

В рассматриваемом случае вторичные токи и Г" проходят че-
рез обмотки реле /С4 в противоположных направлениях. При равен-
стве коэффициентов трансформации и отсутствии погрешностей у
ТТ комплектов ТА1 и 7И2ток в реле /С4 равен нулю:
Рис. 1 Работа продольной дифференциальной защиты генератора при повреж-
дении на выводах статора при двухстороннем питании места повреждения:
д — принципиальная схема; б— векторная диаграмма токов в плечах защиты

/р = /'г-/;=о.	(1)

В режиме нагрузки генератора ток в первичных обмотках ТА I и
ТА2 имеет то же направление, что и в режиме внешнего КЗ, и ток в
реле А/1 также отсутствует. Таким образом, дифференциальная за-
щитана режимы нагрузки и внешнего КЗ не реагирует.

В действительности в реле дифференциальной защиты всегда
проходит небольшой ток, так называемый ток небаланса. Появле-
ние этого тока объясняется тем, что ТТ имеют разные погрешности.
Вследствие этого при нагрузке и внешнем КЗ равенство вторичных
токов несколько нарушается:

/р = Гг-Гг=1нб*0.

Чем больше первичный ток, тем больше погрешность ТТ и тем бо-
льше небаланс.

Рассмотрим теперь повреждение в обмотках или на выводах за-
щищаемого генератора (точка К2 на рис. 1, б). При этом ток будет
проходить только через ТА /, а ток I "г будет равен нулю. Под дейст-
вием тока /'г, который пойдет через реле КА. последнее сработает и
отключит поврежденный генератор.

Рассмотрим случай, когда на шины генераторного напряжения
работают два генератора П и Г2, в одном из которых возникает по-
вреждение (точка К2 на рис. 2, а). Ток к месту КЗ будет поступать от
двух источников питания, и обтекаться током будут оба комплекта
ТТ. Однако в отличие от первого случая (короткое замыкание в точ-
ке К1 на рис. I, а) направление тока в обмотках ТА2 генератора П
изменится на противоположное (рис. 2, а). В реле КА 1 будет прохо-
дить сумма токов, под действием которых оно подействует на от-
ключение поврежденного генератора Г Г.

'р = Гг.±С2.	(2)

Таким образом, дифференциальная защита срабатывает при по-
вреждениях, возникающих на участке, ограниченном ТТ. Этот учас-
ток называется зоной действия дифференциальной зашиты. Рас-
смотренная нами зашита генератора называется продольной диффе-
ренциальной зашитой. По принципу действия она не реагирует на
витковые замыкания, поскольку при замыкании витков какой-либо
фазы статора токи, проходящие через первичные обмотки ТА1 и
ТА2, одинаковы, и ток в реле отсутствует. Поэтому для защиты от
витковых замыканий на генераторах, имеющих в каждой фазе стато-
ра две параллельные ветви и более, применяется дополнительно по-
перечная дифференциальная защита 111.

Из рассмотренного примера вытекает следующий общий прин-
цип: для правильной сборки токовых цепей дифференциальной за-
щиты вторичные обмотки ТТ должны быть соединены между собой
и с обмотками реле так, чтобы при внешнем КЗ (или в режиме на-
грузки защищаемого элемента) вторичные токи в обмотках реле
были противоположными.

Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформато-
ров. Особенности выполнения схем токовых цепей дифференциаль-
ных зашит трансформаторов и автотрансформаторов определяются
главным образом неравенством вторичных токов в плечах зашиты в
режимах нагрузки и внешних КЗ. Неравенство вторичных токов по
модулю обусловлено неравенством номинальных первичных токов
в выводах разного напряжения трансформатора, что, в свою оче-
редь. определяется отличием коэффициента трансформации (или
коэффициентов трансформации у многообмоточных трансформа-
торов) от единицы. Так, для двухобмоточного трансформатора соот-
ношение номинальных токов и напряжений определяется номина-
льным коэффициентом трансформации ит:

ит = 4)н/^вн = ^Вн/^НН’

где /нн, /вн — токи и (/вн и ^/нн — напряжения на сторонах низше-
го и высшего напряжений трансформатора соответственно.

Для того чтобы дифференциальная защита не действовала при
внешних КЗ и в режиме нагрузки, коэффициенты трансформации
комплектов ТТ, установленных с разных сторон силового транс-
форматора, выбираются так, чтобы при внешнем КЗ или нагрузке
вторичные токи, подводимые к реле, были возможно ближе по зна-
чению. При выборе ТТ из существующей шкалы коэффициентов
трансформации разность вторичных токов в режиме нагрузки или
внешнего КЗ может получиться довольно большой. В этом случае
вторичные токи подаются в обмотки реле через встроенные в реле
промежуточные трансформаторы. Подбором коэффициентов
трансформации промежуточных трансформаторов обеспечивается
дополнительная компенсация неравенства вторичных токов из та-
кого расчета, чтобы в этом режиме ток в реле был близок к нулю.

Особенности выполнения схем определяются также несовпаде-
нием первичных токов по фазе при схеме соединения обмоток од-
ной из сторон трансформатора в звезду, а другой — в треугольник
(сокращенное обозначение У/Д). При таком соединении обмоток
получается угловой сдвиг между первичными токами, определяе-
мый группой соединений обмоток и одинаковый для всех фаз транс-
форматора. Для наиболее распространенной группы соединений
У/Д-11 угол между линейными токами на стороне треугольника и
линейными токами на стороне звезды составляет 30° при отсчете
против часовой стрелки или 330° при отсчете по часовой стрелке.

На рис. 3, а показано токораспределение в обмотках силового
двухобмоточного трансформатора с группой соединения обмоток
У/Д-11, на рис. 3, б изображены соответствующие векторные
диаграммы.

Задаваясь условными положительными направлениями токов [А,
[в, [ссо стороны высшего напряжения и учитывая, что направления
фазных токов 1а, [ь, 1С отличаются от направлений токов 1А, /в, 1( на
180°, показываем начала стрелок для 1Л, [в, [с, как бы “входящими”
в полярные концы А, В, С, а начала стрелок фазных токов [а, 1Ь, /с —
выходящими из полярных концов а, Ь, с.
Учитывая выбранные положительные направления линейныхто-
ков 1^, /Лс, /га, можем, например, для точки а написать равенство

1аЬ + 1Ь-1а = 0-

Аналогичные выражения получаются для точек Ь и с. Тогда ли-
нейные токи низшего напряжения для фаз А, В, С равны:

Ьаь = !-а-1ьЛ

~Ьс ~ —Ь~ —с'

-са ~ 1-с ~ —а' .

(3)

Такие рассуждения совпадают с физическими представлениями о
направлении токов через понизительный трансформатор в сторону
нагрузки и соответствуют ГОСТ.

На рис. 3, б векторы токов /о, /й, 1С совпадают с векторами /л, /в,
1С. Векторы линейных токов 1аЬ, /Лг. [са получаются сдвинутыми от-
носительно векторов токов 1А, 1В, /сна 30° (—330°).

Векторы токов, проходящих во вторичных обмотках ТТ, установ-
ленных с разных сторон защищаемого трансформатора, также будут
иметь угловой сдвиг на 30° (—330°). При соединении вторичных об-
моток ТТ по схеме У/У в цепях дифференциальных реле даже при
одинаковых по значению вторичных токах, проходящих от комп-

Рис. 3. Схема соединения обмоток (а) и векторные диаграммы первичных токов
в силовом трансформаторе с группой соединения обмоток У/Д-11 (б)
лектов ТА/ и ТА2, получался бы значительный ток небаланса, обу-
словленный геометрической разностью этих токов. Для компенса-
ции сдвига токов по фазе вторичные обмотки ТТ со стороны обмо-
ток силового трансформатора, включенных по схеме звезда,
собираются в треугольник, а со стороны треугольника силового
трансформатора — в звезду.

Однако не всякое соединение вторичных обмоток ТТ в треуголь-
ник обеспечивает компенсацию сдвига по фазе между токами. Как
показано на рис. 4, а, схема соединения ТТ в цепях дифференциаль-
ной защиты должна повторять группу соединения обмоток силового
трансформатора. При этом обмотки ТТ на стороне звезды силового
трансформатора (комплект ТА!) собираются в треугольник, а на
стороне треугольника (комплект ТА2) — в звезду. При таком соеди-
нении токовых цепей в реле КАС проходит разность токов [СА и /га,
векторы которых одинаковы по модулю и направлению. В результа-
те в реле проходит только ток небаланса.

Следует отметить, что при установке ТТ на стороне обмотки Н Н
на фазных выводах (т.е. внутри треугольника) цепи вторичных об-
моток ТТ собираются со всех сторон защищаемого трансформатора
одинаково: либо в звезду, либо в треугольник.

При выборе коэффициентов трансформации ТТ необходимо
учитывать, что вторичные токи, которые проходят в реле от труппы
ТТ. соединенных в треугольник, равны геометрической разности
двух фазных токов и при симметричном режиме в 1,73 (>/3) раза бо-
льше тока в обмотках этой группы ТТ. Как видно из рис.4, б, вторич-
ные линейные токи /^в, /В(~, 1(А являются геометрической разно-
стью фазных токов /А, /в, /с (подробнее см. [2]).

Дифференциальная защита шин. Для полной дифференциальной
защиты шин (ДЗШ) комплекты ТТ устанавливают на всех присое-
динениях, отходящих от защищаемых шин. В режиме нормальной
работы и при внешних КЗ геометрическая сумма первичных токов
всех присоединений, подключенных к сборным шинам, равна
нулю, а при повреждении в защищаемой зоне — току в месте КЗ.

Чтобы в соответствии с принципом действия дифференциальной
зашиты геометрическая сумма вторичных токов, поступающих в
реле, была пропорциональна геометрической сумме первичных то-
ков, должны быть выполнены два условия:

1)	коэффициенты трансформации ТТ всех присоединении, под-
ключенных к защищаемым шинам (К/), должны быть одинаковы
вне зависимости от значений рабочих токов присоединений. Если
различные присоединения имеют ТТ с неодинаковым К/, то в схеме
Рис. 4. Принципиальная схема соединения токовых цепей (а) и векторные диа-
граммы вторичных токов (б) дифференциальной защиты трансформатора с груп-
пой соединения обмоток У/Д-11

защиты используются специальные промежуточные ТТ (выносные
или встроенные в реле);

2)	полярность включения обмотокТТ должнабыть вполне опреде-
ленной: первичные обмотки подключаются к шинам одноименными
зажимами (обычно///), при этом вторичные обмотки соединяются
параллельно также одноименными зажимами. Если полярность
включения первичных обмоток на каком-либо присоединении (или
даже на одной фазе присоединения) отличается от полярности па
остальных присоединениях (или фазах), то вторичные обмотки дол-
жны быть подключены к токовым цепям защиты с учетом имеюще-
гося отличия.

Обмотки дифференциальных реле подключаются к токовым це-
пям таким образом, как показано на рис. 5, а, б, где изображена
принципиальная схема дифференциальной защиты одиночной (не-
секционированной) системы шин.

При КЗ в зоне действия защиты (рис. 5, а) вторичные токи от каж-
дой группы ТТ проходят через реле КА в одном направлении и, сум-
мируясь, приводят защиту в действие. При внешнем КЗ (рис. 5, б),
Рис. 5. Принципиальные схемы соединения токовых цепей дифференциальной
защиты шин и токораспределение в реле Д31П:

а — защита одиночной системы шин, КЗ на шинах; б— защита одиночной си-
стемы шин, КЗ налинии; в— защита двойной системы шин с фиксированным
распределением присоединений; /, Н—индивидуальные комплекты /и //си-
стем шин соответственно; ///— общий комплект пусковых реле

например на присоединении /, первичные токи /2 и /3 проходят че-
рез первичные обмотки ТТ своих присоединений от зажимов Л2 к
зажимам Л1, соответственно вторичные токи направлены от /// к
142. Через первичные обмотки ТТ присоединения / проходит сумма
токов (/2 + /3) в направлении от зажимов Л1 к зажимам 2/2, вторич-
ные токи от этой группы ТТ равны сумме токов (/2 + /3), направлен-
ных от зажимов И 2 к зажимам И1. В результате ток в дифференциа-
льной цепи и обмотке реле А’Д отсутствует.
В большинстве случаен на станциях и ответственных подстанци-
ях присоединения подключены к двум и более системам шин и сек-
ций. При этом шиносоединительные и секционные выключатели
нормально замкнуты или разомкнуты, а все присоединения закреп-
лены или, как выражаются, “зафиксированы” за определенной сис-
темой шин и секцией.

К ДЗШ при такой сложной схеме первичных соединений предъ-
является требование избирательного отключения только повредив-
шейся секции или системы шин. Трансформаторы тока должны
быть на всех (исключая иногда маломощные присоединения, на-
пример трансформаторы 2,5 или 6,3 МВ А) элементах, в том числе
и на тех, которые соединяют защищаемую систему (секцию) с дру-
гой системой (секцией) тех же шин. Поэтому ТТ установлены также
на шиносоединительном (секционном) выключателе.

На рис. 5, в показана принципиальная схема токовых пеней диф-
ференциальной защиты двойной системы шин с фиксированным
распределением присоединений с двумя комплектами ТТ на шино-
соединительном выключателе. Защита имеет три комплекта пуско-
вых токовых реле. Реле / включены дифференциально на соединен-
ные параллельно комплекты ТТ всех присоединений первой систе-
мы шин А! и шиносоединительного выключателя ()А. Аналогично
реле // включены в токовые цепи присоединений второй системы
шин АП и шиносоединительного выключателя ()А. Реле III включе-
ны на сумму токов, проходящих через реле комплектов / и //, г.е. па
сумму токов всех присоединений, отходящих от защищаемых шин.
При КЗ на системе шин /1/обеспечивается срабатывание реле / и ///
(на рис. 5, в контакты реле /и ///показаны в замкнутом состоянии).

Выше были рассмотрены принципы выполнения продольных
дифференциальных защит генераторов, трансформаторов и сбор-
ных шин. Следует отметить, что на этих принципах строятся также
зашиты блоков генератор-трансформатор, защиты двигателей, син-
хронных компенсаторов, шунтирующих и токоограничивающих ре-
акторов, даже фидеров собственных нужд на станциях. Поэтому
реле, рассматриваемые в настоящей работе, пригодны для зашиты и
этих устройств. Вместе с тем дифференциальный принцип исполь-
зуется также для зашиты коротких линий электропередачи. Однако
в дифференциальной защите линий не используются реле, о кото-
рых будет идти речь в этой работе. Поэтому дифференциальная за-
щита линий далее не рассматривается.
2.	Токи небаланса

в дифференциальных защитах

Одной из основных причин появления тока небаланса вобмотках
реле дифференциальных защит как в нормальном режиме, так и при
внешнем КЗ являются погрешности ТТ.

Значение погрешностей зависит от значения и характера нагруз-
ки на ТТ и возрастает при увеличении первичного тока.

Установившееся значение тока небаланса. Для того чтобы при
внешних КЗ значения токов небаланса не достигали чрезмерных
значений,ТТ выбираются по 10 %-ным кривым предельно допусти-
мых погрешностей [2]. При правильно выбранной нагрузке в цепях
вторичных обмоток сердечники ТТ не достигают пределов магнит-
ного насыщения при любых возможных кратностях токов внешних
КЗ. Токи небаланса не превышают допустимых пределов даже в слу-
чае применения разнотипных ТТ, резко отличающихся поточности
работы.

В дифференциальных защитах генераторов, несмотря на равенство
первичных токов, вторичные токи в плечах защиты несколько раз-
личаются по модулю (в пределах 10 %) и по фазе (до 7°) из-за нали-
чия погрешностей у ТТ. Для снижения тока небаланса, обусловлен-
ного погрешностями ТТ, нужно соблюдать следующие правила:

1)	использовать сердечники с возможно более высокими характе-
ристиками намагничивания (класса Д, Р);

2)	подбирать экземпляры ТТтак, чтобы характеристики намагни-
чивания двух ТТ, установленных на одной и той же фазе, были наи-
более близкими. Целесообразно заранее снять характеристики на-
магничивания и сгруппировать ТТ попарно для монтажа в каждой
фазе со стороны выводов и нуля защищаемого генератора;

3)	снизить, насколько возможно, нагрузку на ТТ и постараться
сделать ее в обоих плечах защиты примерно одинаковой изменени-
ем сечения и длины жил соединительного кабеля.
В дифференциальных защитахшинт. небаланса, как правило, бо-
льше, чем в дифференциальных защитах генераторов. На рис. 5, б
видно, что через ТТ поврежденного элемента проходит сумма токов
(/2 + /2). Через ТТ остальных присоединений проходит только часть
тока внешнего КЗ. Чем больше первичный ток, тем больше ток на-
магничивания в ТТ. Следовательно, ТТ поврежденного присоеди-
нения работают с большими погрешностями, что обычно обуслов-
ливает повышенные значения тока небаланса вреде по сравнению с
дифференциальными защитами генераторов. Поэтому подбор ТТ с
наиболее высокими характеристиками намагничивания и снижение
нагрузок на ТТ в ДЗШ приобретают особенно важное значение.

Установившиеся значения тока небаланса наиболее велики в
дифференциальных защитах трансформаторов (однако, также как и в
дифференциальных защитах генераторов и шин, должны находить-
ся в пределахдопустимых 10 % по модулю и 7° пофазе). Кроме пере-
численных выше причин, определяющих ток небаланса в диффе-
ренциальных защитах генераторов и сборных шин, в защитах
трансформаторов существенную роль играет конструктивная раз-
нотипность ТТ, устанавливаемых на сторонах высшего, среднего и
низшего напряжений защищаемого трансформатора. У разнотип-
ных ТТ характеристики намагничивания резко различаются, и даже
при одинаковых сопротивлениях нагрузки наТТ разница втоках на-
магничивания велика. Для ТТ, вторичные обмотки которых соеди-
нены в треугольник, нагрузки увеличиваются в 3 раза |2|. Иначе го-
воря, даже при одинаковом сопротивлении в плечах ТТ, соединен-
ные втреугольник, более загружены, чем ТТ, соединенные в звезду.

Следует также иметь в виду, что в дифференциальных защитах
трансформаторов (автотрансформаторов) на значение тока неба-
ланса дополнительно влияют намагничивающий ток и изменение
коэффициента трансформации защищаемого трансформатора.

Токи небаланса в переходном режиме, обусловленные апериодиче-
ской составляющей в первичном токе. В переходном режиме, напри-
мер, в начальный момент КЗ на значение и характер тока небаланса
большое влияние оказывает апериодическая составляющая первич-
ного тока.

Известно, что при включении или отключении элементов элект-
рической системы токи на всех участках принимают новые устано-
вившиеся значения постепенно, т.е. не могут изменяться скачком
Это связано с тем, что изменение тока сопровождается изменением
магнитного потока, сцепленного с этим током. В свою очередь, из-
менение магнитного потока сопровождается процессом передачи
энергии ог источника магнитному полю (или наоборот), а этот про-
Рис. 6. Неустановившийся ток при замыкании цепи с индуктивностью

цесс не может происходить мгновенно. Процесс перехода элементов
системы от одного установившегося режима кдругому называют пе-
реходным процессом. Способность элементов системы накапливать
энергию в магнитном поле характеризуется индуктивностью. Поэ-
тому для краткости говорят, что причиной возникновения переход-
ных процессов является наличие индуктивности в полном сопро-
тивлении линий электропередачи, обмоток генераторов, трансфор-
маторов, реакторов.

На рис. 6 показано, что полный ток неустановившегося (переход-
ного) процесса /полн при замыкании цепи с индуктивностью состоит
из двух слагающих: постепенно затухающего апериодического и си-
нусоидального токов. Апериодический ток, изменяющийся только
по значению, а по знаку остающийся постоянным, называется сво-
бодной составляющей 7СВ полноготока. Переменный по знаку сину-
соидальный ток называется установившейся составляющей /у пол-
ного тока.

Так как в цепи с индуктивностью ток не может измениться скач-
ком, а до включения он был равен нулю, ток должен остаться рав-
ным нулю и в первый момент после включения. Поэтому начальное
значение свободного (апериодического) тока равно по значению, но
обратно по знаку установившейся составляющей тока 1у в момент
включения (/= 0). При этом 7пппи =	+ Г, = 0.

'	*	111))1п	—СВ —у

Во все последующие моменты полный ток, представляющий со-
бой алгебраическую сумму свободной и установившейся составляю-
щих, уже не равен нулю. До момента времени, соответствующего
точке а (рис. 6), 7СВ и 7у имеют разные знаки, /|1ОЛН определяется как
разность /св и 7у. На участке лвтоки 7СВ и 7у суммируются. Через пол-
периода от момента включения (/= 7/2) /св складывается с макси-
мальным (амплитудным) значением установившегося тока /у, и ток
/ н также будет максимальным. В дальнейшем /св затухает, /|Ю,П1
достигает установившегося значения. Следует заметить, что на
рис. 6 показан процесс изменения токов при наиболее неблагопри-
ятном режиме, когда момент включения соответствует максималь-
ному значению /у.

Аналогичный процесс изменения тока происходит при КЗ в элек-
тросети. Разница заключается лишь в том, что ток до момента КЗ,
как правило, равен не нулю, а току нагрузки и возрастает после воз-
никновения КЗ.

Максимальное мгновенное значение полного тока называется
ударным током (точка 5, рис. 6). Ударный ток больше установивше-
гося значения тока КЗ примерно в 1,5 — 1,8 раза.



В дифференциальных защитах при внешнем КЗ, как указыва-
лось, проходит лишь ток небаланса, обусловленный погрешностью
ТТ. Особенно большим ток небаланса становится во время переход-
ного процесса. Объясняется это тем, что неизменная по знаку апе-
риодическая составляющая первичного тока подмагничивает сер-
дечники ТТ, насыщение сердечников приводит к резкому увеличе-
нию погрешности трансформаторов и повышению тока небаланса в
дифференциальной цепи. Кривая тока небаланса, форма которой
определяется сложными переходными процессами, протекающими
одновременно в первичной и во вторичной цепях ТТ, приведена на
рис. 7, а. Характерной особенностью кривой тока небаланса при
внешнем КЗ является то, что она смещена относительно горизонталь-
ной оси, т.е. имеет большую апериодическую составляющую.

Токи небаланса в реле дифференциальной зашиты могут дости-
гать больших значений при включении под напряжение ненагру-
женных силовых трансформаторов, а также при восстановлении на
них напряжения после отключения внешнего КЗ. Ток намагничива-
ния силового трансформатора проходит только по обмотке, включа-
емой под напряжение. Для дифференциальной зашиты трансфор-
матора такой режим соответствует КЗ в защищаемой зоне, так как
вторичные токи поступают в реле только от одного плеча токовых
цепей. Большие броски тока намагничиванишдйьясняютс-я-г-ем,-что “~^
в момент подачи или восстановления напряжения инДуктивноейо-
противление трансформатора резко уменьшается из-за насыщения
магнитопровода.	I	А/4

На рис. 7, в изображена характеристика намагничивания транс^Д<*
форматора. Установившийся ток холостого кода Хнамаг/угч^ивацт-,/
щий ток) невелик и составляет 0,5 — 5 % номинальноготбка тфаНС-'-
форматора. Намагничивающий поток Ф, который^ависитогнатгря-"”””
Рис. 7. Токи небаланса в переходном режиме:

а — кривые первичного тока небаланса при внешнем КЗ; б — включение
трансформатора под напряжение; в — характеристика намагничивания
трансформатора; г— кривая тока намагничивания

жения. поданного на обмотку трансформатора, определяется из
выражения

ц = 4.44/^ Фм,

где Ц — действующее значение напряжения, поданного на первич-
ную обмотку трансформатора;/— частота переменного тока, равная
50 Гц; и’| — число витков первичной обмотки; Фы — амплитудное
значение магнитного потока в сердечнике трансформатора.

В момент подачи напряжения магнитный поток не может изме-
няться скачком от нуля до установившегося значения. Возникает
переходный процесс, характеризующийся наличием твух потоков:
постепенно затухающего свободного потока Фсв и установившегося
потока Фх„ При {= 0 результирующий поток Ф||О,|Н = 0. При г= Т/2
совпадающие по знаку Фсв + Фу дают максимальное значение резу-
льтирующего потока Фм. Максимальное значение результирующего
потока превышает его установившееся значение в 1,5 — 1,8 раза. По
характеристике намагничивания видно, что в установившемся ре-
жиме холостого хода значение Фус1 соответствует точке, располо-
женной на крутой части кривой, при этом ток намагничивания
невелик.

Максимальное значение магнитного потока при переходном
процессе соответствует пологой части кривой и обусловливает на-
сыщение магнитопровода трансформатора. При этом начальный
“бросок” намагничивающего тока превышает в сотни раз ам пл итуду
намагничивающего тока при холостом ходе и в 3 — 10 раз — ампли-
туду номинального тока трансформатора.

Начальный бросок намагничивающего тока спадает очень резко,
приближаясь к установившемуся значению /х, так как в пологой ча-
сти характеристики намагничивания (отрезок а — б) небольшому
изменению потока ДФ соответствует значительное изменение тока
△^нам-

На рис. 7, г показано изменение намагничивающего тока во вре-
мени. До тех пор пока намагничивающий ток не достигнет устано-
вившегося значения, кривая располагается несимметрично отно-
сительно оси времени. Бросок тока намагничивания может увели-
читься еще больше за счет Ф()СТ, обусловленного намагничиванием
сердечника трансформатора в предшествующем режиме. Если сво-
бодная составляющая совпадает с Фост, суммарное значение маг-
нитного потока в 2 — 2,5 раза превысит установившееся значение,
что вызовет еше большее увеличение броска тока намагничивания.

Поскольку токи небаланса в установившемся режиме относите-
льно малы, от них можно отстроиться уставкой срабатывания реле.
Но от больших значений /нб, обусловленных бросками гока намаг-
ничивания в неустановившемся режиме, уставкой срабатывания от-
строиться трудно, так как зашита окажется нечувствительной к КЗ в
защищаемой зоне. Поэтому ток срабатывания дифференциальной
зашиты отстраивают от максимального значения тока небаланса в
установившемся режиме (после затухания апериодической состав-
ляющей переходного процесса). Для предотвращения ложной рабо-
ты дифференциальной зашиты от бросков намагничивающего тока
силовых трансформаторов при включении их под напряжение, а
также от бросков тока небаланса при внешних КЗ токовые реле
включаются в дифференциальные цепи через специальные промежу-
точные насыщающиеся трансформаторы тока (НТТ).
3.	Принцип действия насыщающихся
трансформаторов тока

Выше было показано, что кривые токов намагничивания и токов
небаланса в 1 ^установившемся режиме располагаются почти пол-
ностью по одну сторону оси времени из-за наличия большой апери-
одической составляющей. Кривая тока КЗ, поступающего в реле
при повреждении в защищаемой зоне, имеет почти симметричную
синусоидальную форму. В момент возникновения КЗ на форму
кривой тока в реле оказывает некоторое влияние свободная аперио-
дическая составляющая переходного процесса, содержащаяся в
первичном токе. Однако кривая полного тока КЗ меняет знак каж-
дые полпериода, т.е. несмотря на наличие апериодической состав-
ляющей, с момента возникновения КЗ смешена относительно оси
времени не полностью.

Применение промежуточных НТТ основано на отличии формы
кривой бросков намагничивающих токов силовых трансформато-
ров и токов небаланса при внешних КЗ от нормальной синусоиды,
расположенной симметрично относительно горизонтальной оси.

Первичная обмотка НТТ (рис. 8, а) включается в дифференциа-
льную цепь зашиты, а от вторичной обмотки питается токовое ис-
полнительное реле. Сердечник НТТ шихтуется специальной сталью
с широкой петлей гистерезиса, а сечение сердечника, параметры
реле и обмоток подбираются так, что во вторичную цепь хорошо
трансформируется только синусоидальный ток. Апериодический
ток практически не трансформируется и в реле не попадает, а произ-
водит лишь подмагничивание сердечника.

Таким образом, насыщающийся трансформатор при наличии в пер-
вичном токе 1п апериодической составляющей автоматически увели-
чивает ток срабатывания реле (загрубляет реле), и дифференциаль-
ная зашита не реагирует на броски намагничивающего тока силовых
трансформаторов, а при внешних КЗ — на токи небаланса неустано-
вившегося режима.
Рис. 8. Принцип действия насыщающегося трансформатора тока:

а — схема; б — кривая намагничивания ферромагнитного материала; в — кри-
вые намагничивания при КЗ в защищаемой зоне и в условиях срабатывания
реле; г — то же при включении защищаемого трансформатора под напряже-
ние
Рассмотрим подробнее физические процессы, происходящие в
НТГ. При прохождении тока по первичной обмотке происходит на-
магничивание его сердечника. Для каждого сорта ферромагнитною
материала существует своя кривая намагничивания, представляю-
щая собой зависимость магнитной индукции В от напряженности
магнитного поля //. При определенных размерах сердечника и числе
витков первичной обмотки ггп можно построить магнитную харак-
теристику, т.е. график зависимости магнитного потока Фот тока /н в
обмотке.

В простейшем случае, когда сечение сердечника одинаково на
всех его участках, а воздушный зазор отсутствует, магнитная харак-
теристика отличается от кривой намагничивания только масштаба-
ми, так как магнитный поток Ф пропорционален индукции В, а на-
пряженность поля Н пропорциональна намагничивающему току
^нам 

Процесс намагничивания ферромагнитных материалов является
не вполне обратимым. Из физики известно, что при ослаблении на-
магничивающего тока /нам уменьшение магнитной индукции В идет
не по кривой намагничивания {1 — 0 — / на рис. 8, б), а несколько
выше. При отключении тока магнитная индукция не спадает до
нуля, так как сердечник остается намагниченным (остаточная на-
магниченность). Чтобы уничтожить остаточное магнитное ноле. т.е.
сделать индукцию В равной нулю, нужно пропустить по первичной
обмотке ток обратного направления, создающий такую напряжен-
ность магнитного поля //, которая компенсирует остаточную намаг-
ниченность. Необходимая для этого напряженность поля И называ-
ется задерживающей или коэрцитивной силой.

Если ток обратного направления увеличивать, го сердечник на-
магничивается в обратном направлении. Когда напряженность маг-
нитного поля достигает значения —Н,пах, равного по абсолютному
значению напряженности + Нтах, индукция Вбудет примерно равна
В;паг. т.е. окажется близкой по абсолютному значению ктому макси-
мальному значению Втах, при котором было начато ослабление на-
магничивающего тока. При новом уменьшении тока изменение
магнитного поля будет происходить в такой же последовательности,
давая новую, расположенную почти симметрично со старой, ветвь
кривой.

Процесс отставания изменений магнитною поля от изменений
намагничивающего тока называется гистерезисом, а изображающая
его замкнутая кривая — петлей гистерезиса.

Значение магнитной индукции В,.при токе намагничивания, рав-
ном нулю, называется остаточной индукцией.
На рис. 8, в, г изображены кривые, показывающие, как транс-
формируется ток с различной формой кривой во вторичный контур
насыщающегося трансформатора. При прохождении по первичной
обмотке синусоидального тока, значения которого меняются во
времени от + //ша.до — 1тах. магнитная индукция сердечника также
изменяется от +Втах Д° — Втах. Среднее по модулю значение ЭДС
при изменении магнитного потока в сердечнике зависит от пределов
изменения этого потока в соответствии с формулой

^сРед = 2^(В„1ОЛ-В„,„).	(4а)

Здесь и1 — число витков вторичной обмотки; а — сечение сердеч-
ника;/— частота сети; Втт — максимальное значение индукции в
сердечнике, соответствующее +Втах на рисунке; Вт„} — минималь-
ное значение индукции, соответствующее —Втах. Иными словами,
ЭДС пропорциональна размаху колебаний индукции. При таком
большом размахе ЭДС на вторичной обмотке, а следовательно, и ток
в реле получают большие значения. На этом же рисунке показана
петля гистерезиса, соответствующая срабатыванию реле.

Если в первичной обмотке проходит апериодический ток
(рис. 8, г), располагающийся по одну сторону оси времени, пере-
магничивание сердечника происходит по так называемой частной
петле гистерезиса (/ — 2 — 1\3— 2— 3). так как индукция изменяет-
ся в небольших пределах на величину Ва. При таком изменении ин-
дукции ток в реле будет мал, хотя абсолютные значения бросков
тока небаланса в переходном режиме велики.

Для того чтобы при наличии апериодической слагающей реле
могло сработать, требуется значительное увеличение переменной
составляющей в первичном токе. Для надежной отстройки диффе-
ренциальных реле небаланса при переходных режимах очень важ-
ную роль играют следующие особенности выполнения реле с НТТ.

1.	Уставка срабатывания исполнительного реле, включенного в
цепь вторичной обмотки НТТ, всегда остается неизменной и назы-
вается вторичным током срабатывания Г дифференциального
реле. Поскольку/^.р для данного типа реле неизменный, наводящий
его магнитный поток Фср, а следовательно, и индукция Вср также
имеют постоянное значение. Но в условиях, когда насыщение сер-
дечника еще не произошло, магнитный поток Ф пропорционален
произведению тока в первичной обмотке трансформатора на число
витков, т.е. пропорционален магнитодвижущей силе (МДС), созда-
ваемой током первичной обмотки, следовательно, МДС /Ср, необ-
ходимая для срабатывания реле, является постоянной величиной.
Уставка срабатывания зашиты регулируется изменением числа
витков первичной обмотки НТТ. Чем грубее заданная уставка сра-
батывания дифференциальной защиты, тем меньше число витков
первичной обмотки НТТ требуется включить в схему, и, наоборот,
для получения меньшего тока срабатывания защиты нужно вклю-
чить большее число витков первичной обмотки.

Ток в первичной обмотке НТТ, при котором реле срабатывает,
называется первичным током срабатывания реле /ср.

2.	Параметры НТТ (размер магнитопровода, сорт стали, обмоточ-
ные данные) выбираются из такого расчета, чтобы соблюдать два
требования. С одной стороны, индукция срабатывания 2?ср должна
быть по возможности меньшей (см. рис. 8, в). В этом случае при по-
вреждении в защищаемой зоне, когда ток короткого замыкания /к в
несколько раз превышает первичный ток срабатывания реле / ,
возросшая индукция +Втах обеспечит повышенную кратность вто-
ричного тока /к, и реле подействует надежно и быстро.

С другой стороны, для надежной отстройки от апериодических
токов переходных процессов Вср должна быть как можно ближе к
максимальной индукции, получающейся при насыщении магни-
топровода. В этом случае В.А окажется в несколько раз меньше /?ср, и
ток /нб в реле будет во много раз меньше тока срабатывания (ср.

Даже при наличии большой переменной составляющей в полном
токе переходного процесса в первые моменты трансформация про-
исходит слабо, так как изменение индукции на участке 1 — 2 соот-
ветствует пологой части петли гистерезиса (сердечник насыщен). В
последующие моменты времени, когда апериодическая составляю-
щая уже исчезла и по первичной обмотке проходит только перемен-
ный ток установившегося небаланса, трансформация улучшается.
Но от установившегося небаланса реле не срабатывает, поскольку,
как известно, уставка на нем грубее этого вида небаланса.

При повреждении в защищаемой зоне апериодическая составля-
ющая тока короткого замыкания (начальные один-два периода)
вносит в действие дифференциальной защиты замедление на
0,01 — 0,04 с. Происходит это за счет насыщения магнитопровода
апериодической составляющей тока КЗ.

Отличие тока срабатывания исполнительного реле РТ-40 (или
ЭТ-521) от заданного в паспорте ухудшает качество дифференциа-
льного реле. Если /ср больше указанного в паспорте, то при повреж-
дении в защищаемой зоне вторичный ток реле /к из-за насыщения
магнитопровода НТТ может оказаться недостаточным для надежно-
го действия реле. При уменьшении вторичного тока срабатывания
/ ниже заданного ухудшается отстройка от апериодической со-
ставляющей токов небаланса и токов намагничивания.

Качество настройки исполнительного реле и исправность НТТ
косвенно характеризуются коэффициентом надежности. Под коэф-
фициентом надежности кн понимается отношение максимально
возможного тока в исполнительном реле /,,МЛктоку / при подаче в
первичную обмотку синусоидального тока.

Для реле РНТ коэффициент надежности определяется отноше-
нием напряжений на обмотке исполнительного реле при подаче в
первичную обмотку 2/ср и /ср; 5/ср и / :

Г ^р(2/ер>. Г "Р<5/ср)

" ~ ^р(Лр) ’	" ^р(Лр) ’
4.	Устройство и конструкция реле РНТ

Основными элементами реле РНТ являются промежуточный
трансформатор НТТ и исполнительный орган — реле РТ-40 или
ЭТ-521 (рис. 9).

Промежуточный НТТ имеет два назначения:

I)	обеспечивает отстройку реле от токов небаланса при переход-
ных процессах;

2)	служит одновременно для выравнивания магнитодвижущих
сил, возникающих под действием различных по значению вторич-
ных токов в плечах дифференциальной зашиты.

Промежуточный НТТ имеет трехстержневой сердечник. На ле-
вом стержне расположена вторичная обмотка и-В|, к которой под-
ключено исполнительное реле. На среднем стержне магнитопрово-
да расположены три или две первичные обмотки и'и, включаемые в
токовые цепи дифференциальной защиты. Кроме того, на среднем и
правом стержнях размешены две секции и/ и и-'” короткозамкнутой
обмотки, используемой для улучшения отстройки зашиты от брос-
ков намагничивающих токов силовых трансформаторов и токов не-
баланса в переходном режиме при внешних КЗ.

Рис. 9. Принцип выполнения реле РНТ
При повреждении в зоне действия дифференциальной защиты,
когда ток в первичной обмотке /п быстро делается синусоидальным,
происходит непосредственная трансформация из первичной обмот-
ки и-и во вторичную и в часть короткозамкнутой обмотки и/, от-
куда он поступает в другую часть короткозамкнутой обмотки и-'".
Магнитные потоки среднего и правого стержней Фсред и Фк сумми-
руются и образуют поток в левом стержне, обусловливающий ток /2
во вторичной обмотке и обмогке реле КА. Таким образом, перемен-
ный ток из первичных обмоток трансформируется двумя путями: с
помощью прямой трансформации из во вторичную обмогку и
двойной трансформацией из ви/,а затем из в . При токе /2,
превышающем ток срабатывания реле, защита действует.

При внешних КЗ апериодическая составляющая практически
трансформируется в короткозамкнутый контур. Апериодическая
слагающая первичного тока /„ создает в среднем стержне апериоди-
ческий поток, разветвляющийся в левый и правый стержни. Апери-
одические потоки в среднем и правом стержнях ухудшают транс-
формацию из обмотки и>п в обмогку и/, а затем и в обмотку (за
счет насыщения стержней). Апериодический поток среднего и лево-
го стержней уменьшает прямую трансформацию переменного тока
из первичной обмотки во вторичную ту|1Т и дополнительно ухудшает
вторичную трансформацию из короткозамкнутой обмотки ту" в об-
могку Таким образом, апериодический гок особенно сильно
ослабляет двойную трансформацию, этим и достигается значитель-
ное увеличение тока срабатывания (загрубление) реле при наличии
апериодической слагающей. При увеличении числа витков корот-
козамкнутой обмотки или уменьшении сопротивления Кк двойная
трансформация проявляется сильнее и, следовательно, сильнее дей-
ствует апериодический ток па загрубление реле.

Но, изменяя число витков короткозамкнутой обмотки, важно со-
хранить неизменной уставку реле по переменному току, т.е. МДС
срабатывания /ср при подаче в первичную обмотку тока, не содер-
жащего апериодической составляющей, не должна зависеть от из-
менения условий двойной трансформации.

На реле РНТ старого исполнения (РНТ-562 — РНТ-564) число
витков короткозамкнутой обмотки регулируют обычно таким обра-
зом, чтобы отношение оставалось постоянным. В этом случае
магнитные потоки всреднем Фсрсд и правом Фкстержнях насыщаю-
щегося трансформатора обеспечивают неизменный результирую-
щий поток в левом стержне Фр, что обусловливает неизменность
уставки реле по переменному току.
Если в цепь короткозамкнутой обмотки ввести активное сопро-
тивление при неизменном числе витков и/ и и'", то им можно
влиять на двойную трансформацию так же, как и изменением числа
витков короткозамкнутой обмотки. При этом поток двойной транс-
формации Фк проявляется сильнее при уменьшении /?к. У реле но-
вых образцов (РНТ-565 — РНТ-567) уставка на короткозамкнутой
обмотке ршулируется активным сопротивлением /?к, включенным
последовательно в цепь короткозамкнутой обмотки. Число витков
короткозамкнутой обмотки не регулируется.

Таким образом, при наличии в токе /п, проходящем в первичной
обмотке НТТ, апериодической составляющей автоматическое за-
грубление реле происходит по двум причинам: из-за насыщения
сердечника НТТ и за счет влияния короткозамкнутой обмотки, ко-
торая особен но сильно ослабляет трансформацию части периодиче-
ской составляющей тока небаланса, претерпевающей двойную
трансформаци ю.

Поведение реле РНТ в схемах дифференциальных защит при
внешних КЗ и включениях силовых трансформаторов под напряже-
ние, т.е. в переходных режимах с апериодической составляющей,
оценивают косвенно по характеристикам зависимости относитель-
ного тока срабатывания реле от коэффициента смещения.

Относительный ток срабатывания

г = 1/1

ср.отн ср.П' ср.™1

где /	— переменная составляющая тока срабатывания при нали-

чии постоянной (апериодической) составляющей; / /л —синусои-
I	дальний ток срабатывания реле при отсутствии постоянной (апери-

I	одической) составляющей.

Коэффициент смещения к= 1ала/1с где /см;1 — постоянная
(апериодическая) составляющая тока в реле; /срп — та же, что и в
предыдущей формуле, переменная составляющая тока срабатыва-
ния при наличии постоянной (апериодической) составляющей.

Коэффициент смещения, равный отношению постоянного тока
подмагничивания реле к действующему значению переменного
тока при срабатывании реле, характеризует смещение кривой тока
относительно оси времени при заданной форме кривой тока. Так,
при синусоидальной форме тока полное смещение кривой относи-
тельно оси времени получается при /а, равном амплитудному значе-
нию переменной составляющей т.е.	В этом

случае ксм = 72 = 1,41 (рис. 10, а).
Рис. 10. Кривые, характеризую-
щие коэффициент смещения Асм
при:

а — синусоидальном токе; б —
несинусоидальном токе

Токи небаланса в реле дифференциальных защит имеют несину-
соидальную форму, поэтому полное смещение кривой тока относи-
тельно оси времени получается при меньших коэффициентах сме-
шения. Например, при форме кривой тока, изображенной на
рис. 10, б, коэффициент смещения примерно равен 0,9.

При заводских и лабораторных испытаниях реле РНТ зависимо-
сти относительного тока срабатывания / отн от коэффициента сме-
щения снимаются путем одновременной подачи в первичную
обмотку реле переменного и постоянного тока, которым заменяют
апериодическую составляющую.

Рис. II. Характеристики загрубления дифференциальных реле с НТТ:

с —для реле РНТ-562. РНТ-563; А — А, Б — Б, В — В, Г—Г — при разных от-
пайках короткозамкнутой обмотки; б — для реле РНТ-565, РНТ-566/2,
РНТ-567, РНТ-567/2
При заданном числе витков короткозамкнутой обмотки и неиз-
менном постоянном токе постепенно увеличивают переменный си-
нусоидальный ток до срабатывания реле. Затем изменяют постоян-
ный ток, опыт повторяют и т.д. Полученные точки наносят на гра-
фик и по ним строят кривую загрубления реле при определенном
числе витков и>к. При большем числе витков и>к у реле старых моди-
фикаций или меньших /?к у реле новых модификаций кривая распо-
лагается выше, что указывает на более высокую степень загрубления
реле. Кривые строятся в относительных единицах (рис. 11).

По горизонтальной оси графика отложены коэффициенты сме-
шения Асм = /а//сри. по вертикальной оси — относительные токи
срабатывания /сротн = /срл1 //ср„„. ПРИ отсутствии апериодической
составляющей отношение / п //ср„„ = 1 - что соответствует началь-
ной точке всех кривых.

Характеристики загрубления реле, снятые указанным выше спо-
собом, достаточно точно характеризуют поведение реле в первые
моменты КЗ в зоне дифференциальной зашиты, когда в реле одно-
временно с синусоидальными токами повреждения проходит апе-
риодическая составляющая тока.

Однако для условий внешних КЗ и включений силовых транс-
форматоров под напряжение приведенная выше методика дает то-
лько приближенную картину поведения реле, так как в этих случаях
в токовых цепях защиты циркулируют несинусоидальные токи. По-
этому при новом включении в программу проверки дифференциа-
льных зашит трансформаторов и автотрансформаторов вносится
пункт по опытному определению надежности отстройки реле РНТ
от бросков намагничивающего тока (см. § 11).

Компенсация неравенства МДС, возникающих под действием
вторичных токов в плечах дифференциальной зашиты, достигается
специальным включением первичных обмоток реле РНТ.

На рис. 12, а показана упрошенная схема включения реле
РНТ-562 (РНТ-565) в одну фазу токовых цепей дифференциальной
зашиты двухобмоточного трансформатора*. Одна из трех первич-
ных обмоток ир (рабочая) включается в дифференциальную цепь за-
шиты, по которой проходит разность токов /]’ и 1'2- Первичные об-
мотки и и^ур (уравнительные) используются специально для

* Здесь и далее различия в обозначениях обмоток реле связаны с различиями
лих обозначений в заводских, методических и лшературных ис«очниках. В част-
ности, обозначение обмоток веч речае гея в виде	и?ц и^р и । д.,в виде и;)р,

мър, мъур и т.д. или в виде и\р!, кур2 ит.д. Далее всюду эти обозначения
следует считать равноценными.
Рис. 12. Принципиальные схемы включения реле РНТ в дифференциальную за-
щиту трансформаторов:

а — РНТ-562; б — РНТ-563

компенсации неравенства МДС, обусловленных токами, поступаю-
щими от каждого плеча защиты.

В схеме защиты двухобмоточного трансформатора достаточно
использоватьодну уравнительную обмотку и;|ур. Как правило, непо-
средственно к рабочей обмотке подключают цепи ТТ той стороны,
где вторичный ток больше, а к уравнительной обмотке — от ТТ с ме-
ньшим вторичным током. Число витков и взаимная полярность
уравнительной и рабочей обмоток выбираются из следующих
соображений.

Чтобы при внешнем КЗ или под нагрузкой ток в исполнительном
реле отсутствовгы, ЭДС на ивт должна быть равна нулю. Данное
условие выполняется только в том случае, если сумма всех потоков в
магнитопроводе равна нулю. Магнитные потоки создаются током
/2, который проходит по обмоткам ур и кр. а также током /], кото-
рый проходит по обмотке кр.

Чтобы результирующий магнитный поток равнялся нулю, необ-
ходимо потоки, создаваемые токами /, и /2, сделать одинаковыми
по значению и противоположными по направлению. Поскольку
магнитный поток пропорционален МДС, равенство Ф( = Ф2 можно
выразить через токи и витки

/>1ур+/2и'р=

Число витков рабочей обмотки определяется по выражению

14,р ~ ^ср/^ср’

где Г — МДС срабатывания реле (величина для данного типа реле
постоянная, известная из его паспорта); /' — вторичный ток сраба-
тывания защиты (ток в первичных обмотках НТТ, при котором реле
срабатывает), отнесенный к расчетной стороне защищаемого
трансформатора.

При известном числе витков рабочей обмотки легко найти необ-
ходимое число витков уравнительной обмотки:

"'Ур- ут •

Взаимная полярность уравнительной и рабочей обмоток должна
быть такой, чтобы направление результирующего потока оттока /, в
рабочей обмотке было противоположно направлению потока от
тока 1'2 в рабочей и уравнительной обмотках (на рис. 12 полярности
обмоток отмечены точками). В рабочей обмотке РНТ-562 и
РНТ-565 проходит алгебраическая сумма токов, поступающих от
всех плеч дифференциальной защиты. Магнитный поток, возника-
ющий при внешнем КЗ или в нормальном режиме оттока /р, урав-
новешивается магнитными потоками уравнительных обмоток.

При КЗ в защищаемой зоне магнитные потоки рабочей и уравни-
тельных обмоток суммируются, обеспечивая надежное действие
реле. Рабочая обмотка реле РНТ-562, РНТ-565, включаемая в диф-
ференциальную цепь защиты, мало влияет на загрузку ТТ, так как
при внешнем КЗ и в нормальном режиме по ней проходит разность
токов, прорекающих в плечах защиты: Гр = 1\ — Уравнительные
обмотки, которые включаются в плечи защиты, обтекаемые полным
током внешнего КЗ (или нормального режима), являются дополни-
тельной нагрузкой на ТТ. Поэтому при расчете необходимо учиты-
вать полные сопротивления уравнительных обмоток.

Реле РНТ-563, РНТ-564, РНТ-566, РНТ-567 не имеют специаль-
ной обмотки, включаемой в дифференциальную цепь защиты.

На рис. 12, бпоказан пример принципиальной схемы включения
первичных обмоток таких реле втоковые цепи защиты. Полярности
и числа витков обмоток выбираются из такого расчета, чтобы при
внешнем КЗ и в нормальном режиме сумма магнитных потоков, со-
здаваемых токами обмоток и’|р, и’[|р, и’щр, равнялась нулю.

При повреждении в защищаемой зоне магнитные потоки, обу-
словленные МДС первичных обмоток, суммируются и обеспечива-
ют срабатывание реле. Реле с несколькими рабочими обмотками
применяются, в частности, в следующих случаях: I) при использо-
вании ТТ с различными номинальными вторичными токами 5 и 1 А;
2) при использовании в защите установки одного напряжения (диф-
ференциальная защита шин)ТТ с разными коэффициентами транс-
формации, например 1500/1 и 750/1.

В этих случаях значения токов, поступающих от разных плеч защи-
ты, сильно отличаются друг от друга. Реле с независимыми рабочими
обмотками оказываются конструктивно более целесообразными по
сравнению с реле, в котором токи суммируются вдифференциальной
обмотке, а небаланс компенсируется за счет магнитных потоков
уравнительных обмоток.

Реле РИТМ, представляющее собой модернизированный вари-
ант реле РНТ, обеспечивает повышенную чувствительностьдиффе-
ренциальных токовых защит к внутренним КЗ. Если в большинстве
случаев ток срабатывания дифференциальных защит, выполненных
с помощью реле РНТ, составляет 1,3— 1,7 номинального тока защи-
щаемого присоединения (см. § 8), то реле РНТМ позволяют иметь
уставку примерно (0,3 — 0,5)/ном.

Благодаря несинусоидальности токов небаланса в переходном и
установившемся режимах внешнего КЗ и при бросках намагничива-
ющего тока удалось сконструировать специальное полупроводни-
ковое устройство, автоматически увеличивающее при несинусоида-
льной форме тока в реле ток срабатывания реле в требуемое число
раз |3|. При внутренних КЗ, когда ток в реле близок к синусоидаль-
ному, устройство не срабатывает и реле не загрубляется.

Полупроводниковое устройство, которым комплектуется модер-
низированное реле РНТ, состоит из устройства детектирования
формы дифференциального тока, канала загрубления по току плеча
и полупроводникового ключа. Структурная схема реле РИТМ пока-
зана па рис. 13.

Входным элементом по отношению к устройству детектирования
формы дифференциального тока (позиция 8) является трансформа-
тор ТА У. Его первичная обмотка включена в короткозамкнутую
цепь НТТ; при этом ток в короткозамкнутой цепи в требуемом для
эффективной работы устройства детектирования диапазоне про-
порционален дифференциальному току.

Вторичная обмотка трансформатора 771К через схему расщепле-
ния /, выпрямительный мост 2, корректирующий элемент 3, инер-
ционный элемент 4, схему сравнения 5 и расширитель импульсов 6
подключена к полупроводниковому ключу 7.

При возникновении пауз в дифференциальном токе во вторич-
ном напряжении трансформатора ТЛЕ появляются интервалы вре-
мени, в которые напряжение на выходе инерционного элемента 4
превышает напряжение Ц на выходе корректирующего элемента 3.
При этом на выходе схемы сравнения 5 появляется импульс напря-
жения С3, который сглаживается расширителем импульсов 6 и пре-
образуется в постоянное напряжение Ц, поступающее на вход по-
лупроводникового ключа (симистора) 7. При этом ключ открывается
и подключает параллельно исполнительному органу КА регулируе-
мый резистор /?'п, что приводит к загрублению реле.

При отсутствии пауз в дифференциальном токе, что соответству-
ет протеканию синусоидального тока при КЗ в защищаемой зоне,
устройство детектирования формы дифференциального тока не
срабатывает. При синусоидальном токе напряжение Ц больше на-
пряжения Ц (Ц ® 1,2б/2). В этом случае напряжение Ц на выходе
схемы сравнения равно нулю, полупроводниковый ключ не включа-
ется и загрубления реле не происходит.

В дифференциальных защитах некоторых видов оборудования,
таких, как, например, понижающие трансформаторы с устройством
регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), возможно проте-
кание значительных синусоидальных токов небаланса при внешних
КЗ, когда устройство детектирования формы дифференциального
тока не действует. Для предотвращения излишнего срабатывания
дифференциальной защиты в устройство дополнительно введен так
называемый канал загрубления потоку плеча, состоящий из проме-
жуточного трансформатора тока ТА, переменного резистора /?//,
выпрямительного моста 9, сглаживающего фильтра 10, порогового
устройства //. При превышении током плеча максимального значе-
ния тока нагрузки защищаемого присоединения срабатывает поро-
говое устройство // и на вход полупроводникового ключа /поступа-
ет сигнал, что приводит к открытию ключа и, как следствие, загруб-
лению реле.

Таким образом, реле РИТМ имеет два тока срабатывания: низ-
ший, ток срабатывания /ср| — при КЗ в защищаемой зоне, когда по-
лупроводниковое устройство не срабатывает, и высший ток сраба-
тывания /ср2 — при прохождении токов небаланса в режиме внеш-
него КЗ и при бросках намагничивающего тока, когда
полупроводниковое устройство срабатывает.

Кратность изменения тока срабатывания характеризуется коэф-
фициентом изменения тока срабатывания:

^и.ср — ^ср2 /А?р1 •

Для дифференциальных зашит с реле РНТ, уже находящихся в
эксплуатации, разработано автономное устройство для детектиро-
вания искажения формы дифференциального тока, принцип дейст-
вия которого аналогичен принципу действия устройства в реле
РИТМ [31.

Конструктивно реле всех перечисленных выше типов выполнены
одинаково. Насыщающийся трансформатор тока, исполнительное
токовое реле, пластмассовые контактные колодки (рис. 14) установ-
лены на металлическом цоколе / и закрываются пластмассовым ко-
жухом 2. На среднем стержне магнитопровода 12 расположена ка-
тушка 3, содержащая:
Рис. 14. Общий вид реле РНТ:

а — РНТ-565 — РНТ-567 (со снятой штепсельной колодкой), исполнение с
задним присоединением; б— РНТ-562, исполнение с передним присоедине-
нием; в — насыщающийся трансформатор тока

у реле РНТ-563, РНТ-566 — три независимые, а у реле
РНТ-563/2, РНТ-564, РНТ-566/2, РНТ-567/2 — две независимые
рабочие обмотки, а также секцию и/ короткозамкнутой обмотки;

у реле РНТ-562, РНТ-565 —рабочую и две уравнительные обмот-
ки, а также секцию короткозамкнутой обмотки.

На правом стержне расположена катушка 4 с секцией и1”, корот-
козамкнутой обмотки, на левом — катушка 5 со вторичной обмот-
кой. Первичные обмотки (рабочие и уравнительные) имеют отпай-
Рис. 15. Основные размеры реле РНТ:

а — переднее присоединение; б - заднее присоединение

Тип реле	Расстояние между центрами крайних шпилек А, мм	Резьба шпилек	
		контактных Б	креияших В
РНТ-563 - Р НТ-567	14 х 3	М4	Мб
РНТ-562 - РНТ-564	16 х 3	М5	Мб

Рис. 16. Разметка отверстий для установки и
крепления реле РНТ:

а — переднее присоединение; б— заднее при-
соединение
ки для изменения числа включенных витков, что производится
установкой штепсельных винтов в соответствующие гнезда на плас-
тинках 6. цифры около которых указывают число включаемых вит-
ков рабочих или уравнительных обмоток.

Короткозамкнутые обмотки реле РНТ-562 — РНТ-564 также
имеют отпайки для изменения числа включенных витков, выведен-
ные на металлическую пластинку 7. Гнезда короткозамкнутых об-
моток обозначены буквами. Минимальное число короткозамкну-
тых витков получается при установке штепсельных винтов в гнезда
А —Л, максимальное —при установке в гнезда Г— Г(см.рис. 24 — 26).

Степень отстройки от переходных токов посредством коротко-
замкнутой обмотки реле РНТ-565 — РНТ-567 регулируется измене-
нием сопротивления Ак, включенного последовательно в цепь ко-
роткозамкнутой обмотки. При полностью введенном сопротивле-
нии /?к получается наименьшее загрубление реле, с уменьшением /?к
отстройка от действия апериодической составляющей первичного
тока улучшается.

В качестве исполнительного органа в реле типов РНТ-565 —
РНТ-567 применено реле РТ-40, в реле типов РНТ-562 — РНТ-564
— реле ЭТ-521. Принцип действия, описание конструкции, а также
рекомендации по регулировке и наладке реле РТ-40 изложены в
[4 - 6].

На шкале реле РТ-40 (ЭТ-521) нанесена черта, соответствующая
нормальному положению указателя уставки — такому его положе-
нию, при котором при правильной регулировке исполнительного
органа ток срабатывания получается следующий, А:

Реле РТ-40. ...	.......... .. 0,17 - 0,16

Реле ЭТ-521. ...	...	....	0,222 - 0,225

Для измерения тока в исполнительном органе во всех типах реле
РНТ цепь его обмотки выведена на колки //— /2 (рис. 15), между
которыми установлена съемная перемычка. Параллельно обмотке
исполнительного органа реле РНТ-564 — РНТ-567 включено сопро-
тивление /?ш, с помощью которого можно в небольших пределах ре-
гулировать МДС срабатывания.

Реле РНТ всех типов могут применяться в схемах как с передним,
так и с задним присоединением внешних проводов. Детали для пе-
реднего или заднего присоединения проводов (по требованию за-
казчика) поставляются заводом-изготовителем комплектно с реле.
Доступ к зажимам Ю — 12 в схемах с передним присоединением
проводов возможен только с внутренней стороны реле. Основные
размеры реле РНТ показаны на рис. 15, разметка отверстий в панели
для установки и крепления реле РНТ — на рис. 16.
5.	Устройство и конструкция реле ДЗТ

Как видно из вышеизложенного, реле РНТ, будучи вдостаточной
степени отстроено от апериодической составляющей сквозного
тока, реагирует на периодическую составляющую. Следовательно,
ток срабатывания реле должен быть отстроен от периодической со-
ставляющей тока небаланса, возникающего при максимальном зна-
чении сквозного тока КЗ. Это условие можно изобразить на графике,
в котором по оси абсцисс откладывается периодическое значение
сквозного тока КЗ /к, а по оси ординат — значение периодической
составляющей тока небаланса в дифференциальной цепи /нб и ток
срабатывания реле / (рис. 17). Здесь и далее речь будет идти имен-
но о периодической составляющей тока.

Хотя зависимость тока небаланса от сквозного тока КЗ носит не-
линейный характер, для упрощения рассуждений можно изобразить

Рис. / 7. Характерно! ика реле тока с торможением
эту зависимость в виде прямой. Срабатывание реле РНТ должно
быть с запасом больше тока небаланса при максимальном токе КЗ.
Если для примера принять /нбт«л = 0’2/кстаг, а / = 1.5/нб, то при
том же токе, но при КЗ в зоне действия защиты коэффициент чувст-

вительности к., = А. //_„ =--------= 3,3, вполне достаточный.

ср 1 5-0.2 •/

Однако чувствительность должна обеспечиваться не при максима-
льном, а при минимальном токе КЗ, и часто очень трудно добиться
коэффициента чувствительности, требуемого “Правилами
устройств электроустановок” [1]. Следует учесть также, что при
внутренних КЗ в защищаемых аппаратах, например в трансформа-
торах, токи питающей сети могут быть значительно меньше номи-
нальных токов этих аппаратов [3].

Если сделать так, чтобы ток срабатывания реле возрастал пропор-
ционально протекающему через защищаемый аппарат фазному
току, можно значительно снизить ток срабатывания при минималь-
ных токах КЗ и, следовательно, значительно повысить чувствитель-
ность защиты. Минимальный ток срабатывания /ср„,/и (рис. 17) вы-
бирается из условия отстройки от токов небаланса в рабочих режи-
мах и бросков тока намагничивания, а максимальный — из условия
отстройки от тока небаланса при максимальном токе КЗ. Диффе-
ренциальная защита с такой характеристикой называется диффе-
ренциальной защитой с торможением, а зависимость тока сраба-
тывания от фазного тока, или, иначе говоря, тормозного тока, на-
зывается тормозной характеристикой. Тормозную характеристику
можно представить выражением вида

ср I срт'т +	($)

Здесь /ср„„п — минимальный ток срабатывания, соответствую-
щий отсутствию тормозного тока, например, в защите двухобмоточ-
ного трансформатора с односторонним питанием, когда током со
стороны питания торможение не производится; /т — фазный ток од-
ного или нескольких плеч защиты, например ток стороны низкого
напряжения в защите вышеупомянутого трансформатора; кл — ко-
эффициент торможения, определяющий угол наклона тормозной
характеристики. Этот коэффициент выбирается так, чтобы защита
была отстроена от периодических токов небаланса, но имела доста-
точный коэффициент чувствительности при КЗ в зоне действия
защиты.
Рис. 18. Тормозная характеристика реле ДЗТ-11
В дифференциальном реле с торможением ДЗТ, разработанном,
так же как и реле РНТ, в Новочеркасском политехническом инсти-
гузе А. Д. Дроздовым и его коллегами, использован принцип маг-
нитного торможения в сочетании с насыщающимся трансформато-
ром тока. Тормозные характеристики реле ДЗТ с магнитным тормо-
жением несколько отличаются от вышеприведенной теоретической
характеристики и имеют вид, представленный на рис. 18. На этом
рисунке приведены характеристики реле ДЗТ-II выпуска после
1967 г. Здесь по оси абсцисс откладываются значения МДС тормо-
жения, а но оси ординат — МДС срабатывания. Удобство здесь за-
ключается втом, что такие тормозные характеристики являются па-
раметром реле и не зависят от числа выбранных витков рабочих и
тормозных обмоток.

Следует обратить внимание на то. что на диаграмме представлены
две характеристики. При токах в рабочих обмотках реле, создающих
МДС меньшую, чем это определяется нижней кривой, реле надежно
не срабатывает. Поэтому область под нижней кривой называется зо-
ной несрабатывания. При любых значениях сквозных токов К3(т.е.
токов торможения) максимально возможные токи небаланса дол-
жны создавать рабочую МДС меньшую, чем это определяется ниж-
ней кривой. Для решения этой задачи расчетом определяется соот-
ношение рабочих и тормозных витков реле.

Кривая имеет некоторую нелинейность в начальной части, обу-
словленную принципом магнитного торможения. Если пренебречь
этой нелинейностью и продлить характеристику от 400 А • в. до нуля,
можно увидеть, что характеристика пересекается с осями в нулевой
точке. Тангенс угла наклона этой спрямленной характеристики ра-
вен отношению Р /Е{, и отсюда можно получить более простой вид
коэффициента торможения, а именно:

= Еср/Е^

В реле серии ДЗТ-11 выпуска после 1967 г. использован А.г = 0,75.

При токах в рабочих обмотках реле, создающих МДС большую,
чем Эю определяется верхней кривой, реле должно надежно сраба-
тывать. Поэтому область над верхней кривой называется зоной сра-
батывания. При любых значениях токов КЗ в зоне действия защиты
минимально возможные токи КЗ должны создавать рабочую МДС
больше, чем это определяется верхней кривой. Коэффициент чувст-
вительности защиты при КЗ в зоне определяется отношением рабо-
чей! МДС при данном токе КЗ к МДС, заданной верхней кривой.
Рис. 19. Принцип выполнения реле ДЗТ

Область, лежащая между кривыми, является зоной ненадежной
работы, т.е, реле может сработать при сквозном КЗ или не сработать
при КЗ в зоне. При расчетах следует учитывать, что отношения
/ср /^г1,11 п коем случае не должны заходить в эту область. Причины
существования этой области будут рассмотрены далее.

Магнитное торможение осуществляется с помощью тормозной
обмотки, включаемой на фазный ток одного из плеч дифференциа-
льной зашиты. Эта обмотка выполняется таким образом, чтобы реле
ДЗТ было близко по конструкции к реле РНТ. Принцип выполне-
ния реле ДЗТ удобно рассмотреть на примере наиболее употреби те-
льного реле ДЗТ-11 (рис. 19). Тормозная обмотка выполняется из
двух секций, расположенных на крайних стержнях НТТ. Вторичная
обмотка, к которой подключено токовое реле, также выполнена из
двух секций, расположенных на крайних стержнях. Рабочая и урав-
нительные обмотки расположены, как и в реле РНТ, на среднем
стержне. Очевидно, при таком размещении обмоток в реле, одина-
ковом по габаритам с реле РНТ-565, для короткозамкнутой обмотки
места не остается. Вследствие этого реле ДЗТ оказывае тся несколько
хуже отстроено от апериодической составляющей тока КЗ.

Такое расположение обмоток обусловлено рядом соображений.
Магнитодвижущая сила тормозной обмотки, т.е. тормозной ток, на-
водит магнитный поток Фг в крайних стержнях. Магнитный поток,
наведенный каждой секцией этой обмотки, должен бы разветвлять-
ся и в средний стержень, однако при согласном направлении намот-
ки проводов потоки от каждой секции в среднем стержне взаимно
уничтожаются. Этим ликвидируется магнитная связь между тормоз-
ным током, т.е. током одного или нескольких плеч защиты, и рабо-
чим, т.е. дифференциальным, током. В свою очередь, тормозной по-
ток наводит в секциях вторичных обмоток равные по значению, но
противоположные по знаку ЭДС. Этим ликвидируется непосредст-
венная зависимость тока срабатывания от значения тормозного
гока. Таким образом, назначение тормозной обмотки сводится к из-
менению магнитного сопротивления крайних стержней магнитоп-
ровода и. следовательно, к изменению общего магнитного сопро-
тивления НТТ.

Рассмотрим случай, когда тормозной ток отсутствует. Сразу
следует оговориться, что в таком режиме реле ДЗТ отличается от
реле РНТ только отсутствием короткозамкнутой обмотки.

Рабочий ток / точнее, МДС рабочей обмотки, определяемая как
произведение рабочего тока на выбранное Число витков, создает в
магнитопроводе рабочий поток Фр, проходящий по среднему стерж-
ню и замыкающийся по крайним стрежням. Каждая половинка это-
го рабочего потока при отсутствии тормозного потока наводит во
вторичных обмотках ЭДС, одинаковые по знаку и равные по моду-
лю. Связь между МДС (ампер-витками) рабочей обмотки и рабочим
потоком определяется законом Ома для магнитной цепи:

ф = Е /К
р р ' М’

где Ср — МДС рабочей обмотки, а /?м — магнитное сопротивление
сердечника НТТ рабочему потоку.

В свою очередь, индукцию в крайних стержнях можно приблизи-
тельно представить как Вр = Фр/5. где 5— площадь сечения край-
него стержня.

При поданной на рабочую обмотку синусоидальной МДС без
апериодической составляющей рабочий поток меняется в пределах
от Фта\ до а индукция в крайних стержнях — от Втах до Вт1п

= ~Втаз)- Для насыщающегося трансформатора тока эта зави-
симость уже изображалась на рис. 8, б, где по оси абсцисс отложены
значения напряженное!и магнитного поля, пропорциональные
значениям МДС.

Связь между средним значением ЭДС, наводимой всекннп вто-
ричной обмотки, и индукцией в крайнем стержне при заданной час-
тоте /выражается уже приводившейся формулой

^срсд — 2я’в,/5 (Впюх — Вт[п).

Здесь и-'11Г — число витков вторичной обмотки;/— частота сети;
остальные величины обозначены выше.

В условиях отсутствия апериодической составляющей
фиип = -фп,«х 11 Втш= ~вт<л- Тогла среднее значение ЭДС вторич-
ной обмотки составляет /= 41ГН	5. На грани срабатывания

рабочий но!ок и наводимые им ЭДС можно считать синусоидаль-
ными. Тогда с учетом коэффициента формы действующее значение
ЭДС срабатывания составляет Г = 4,44и'к| Вср5, где обозпачас!
максимальное амплитудное значение индукции в крайнем стержне
при срабатывании токового реле. Причем ЭДС срабатывания равна
сумме ЭДС левой и правой! секций вторичной обмотки: Е= С|ев +
+ Епр.т. При выбранном числе витков рабочей обмотки лосоотвст-
ствует минимальному току срабатывания /Ср„„„(см. рис. 17).

Следует учесть, что в НТТ значение В выбирается близким к ин-
дукции насыщения стали сердечника. Поэтому при дополнитель-
ном подмагничивании сталь крайнего стержня переходит в состоя-
ние насыщения, и магнитное сопротивление стержня возрастает.

При наличии тормозного тока следует ожидать увеличения МДС
срабатывания и тока срабатывания реле. Проше всего рассмотреть
случай, когда ток небаланса и тормозной ток совпадаю! по фазе,
хотя это далеко не всегда справедливо. Ведьток небаланса — это гео-
метрическая разность вторичных токов плеч. Итак, при совпадении
фаз указанных токов в левом стержне (см. рис. 19) тормозной и ра-
бочий магнитные потоки складываются, а в правом — вычитаются.
Электродвижущая сила левого стержня возрастает, а ЭДС правою
стержня уменьшается. Если бы характеристика намагничивания
сердечника была прямолинейной, уменьшение ЭДС правого стерж-
ня компенсировалось бы увеличением ЭДС левого стержня, и на
грани сраба!ывания суммарная ЭДС оставалась бы без изменения,
следовательно, не менялись бы МДС и ток срабатывания. Однако
ЭДС, наводимая в левом стержне, Ежк возрастает, но не пропорцио-
нально увеличению МДС, а значительно меньше вследствие насы-
щения сердечника. Поэтому сумма	становится меньше

Еср. Следовательно, для срабатывания токового реле, полключенпо-
—I— ПОкВ

_1  10 кВ

Рис. 20. Принципиальная схема включения реле ДЗТ-11 в дифференциальную защиту двухобмоточною трансформатора
Рис. 21. Принципиальная схема включения реле ДЗТ-11 в дифференциальную защиту трансформатора с расщепленными об-
мотками на стороне НН
го ко вторичной обмотке, необходимо увеличить МДС, т.е. ток в ра-
бочей обмотке, что и ожидалось. Иначе говоря, возрастает магнит-
ное сопротивление левого стержня, и для проведения магнитного
потока, требующегося для срабатывания вторичного реле, необхо-
дима большая МДС.

При увеличении тормозного тока суммарный магнитный поток в
левом стержне продолжает увеличиваться, но ЭДС левой секции
увеличивается незначительно, а ЭДС правого стержня может при-
нять отрицательное значение, так что суммарное значение ЭДС ста-
новится при том же рабочем токе еще меньше, и для срабатывания
реле требуется еще увеличивать рабочий ток.

Можно показать, что при угле сдвига между тормозным и рабо-
чим током в 90° тормозной эффект проявляется меньше, чем при
совпадении фаз этих токов. Именно поэтому вышеприведенные
тормозные характеристики реле ДЗТ представляются в виде двух
кривых. Область выше верхней кривой является областью безуслов-
ного срабатывания, а область ниже нижней кривой — областью бе-
зусловного несрабатывания. Следовательно, область между кривы-
ми является областью ненадежной работы, и при расчете уставок не
следует попадать в эту область.

Схема включения реле ДЗТ-11 отличается от схемы включения
реле РНТ (см. рис. 12, а) только наличием тормозной обмогки,
включаемой в одно из плеч дифференциальной зашиты (рис. 20).
Выбор плеча, в которое включается тормозная обмотка, имеет важ-
нейшее значение. В защите двухобмоточных трансформаторов с од-
носторонним питанием наиболее целесообразно включать тормоз-
ную обмотку со стороны, где питание отсутствует. Тогда при сквоз-
ных КЗ тормозная обмотка обтекается током и увеличивает ток
срабатывания реле. При внутренних КЗ тормозная обмотка током
не обтекается, и реле срабатывает при минимально возможном токе.
Точно так же в защите трансформаторов с питанием только со
стороны высокого напряжения и расщепленной обмоткой низко-
го напряжения тормозную обмотку следует включить па сумму то-
ков сторон низкого напряжения (рис. 21). Поскольку в этом слу-
чае на стороне низкого напряжения устанавливаются одинаковые
ТТ, их вторичные обмотки включаются параллельно, образуя
одно плечо дифференциальной защиты. Включение тормозной
обмотки в это плечо аналогично включению ее в схеме двухобмо-
точного трансформатора.

Несколько сложнее получается, когда дифференциальной защи-
та устанавливается на трехобмоточном трансформаторе с односто-
ронним питанием. В этом случае тормозную обмотку (или гормоз-
4^
\О

Рис. 22, Принципиальная схема включения реле ДЗТ-11 в дифференциальную защиту трехобмоточного трансформатора
мозная и вторичная обмотки размещены на отдельных НТТ. а рабо-
чая и три уравнительные обмотки охватывают сердечники всех трех
НТТ.

Влияние тормозных обмоток можно представить следующим об-
разом. По рабочей (или рабочей и уравнительной), охватывающей
средние стержни всех НТТ, протекает рабочий ток, создавая во всех
НТТ одинаковую МДС. Крайние стержни НТТ подмагничиваются
токами тормозных обмоток, уменьшая ЭДС во вторичных обмотках.
В том НТТ, где тормозной ток будет меньше (или отсутствует),
ЭДС во вторичной обмотке будет больше, чем в двух других. За счет
разности ЭДС ток из обмотки с большей ЭДС ответвляется в дру-
гие обмотки. В исполнительном органе значение тока получается
меньше, чем это было бы при отсутствии тормозного тока. Следо-
вательно, для срабатывания исполнительного органа при наличии
торможения нужен больший ток в рабочей обмотке. Этим и дости-
гается увеличение тока срабатывания в зависимости от тормозных
ампер-витков.

Следует отметить, что, если тормозную МДС Е1 распределить по
нескольким тормозным обмоткам (Гт =	+ Лктз)’ ГОР“

мозной эффект получается меньше, чем если бы такая же МДС Ег
создавалась одной обмоткой. Это естественно, поскольку в случае
торможения одной обмоткой насыщение крайних стержней одного
из НТТ получается наибольшим, следовательно, вторичная ЭДС —
наименьшей, а ответвление тока в эту обмотку из вторичных обмо-
ток других НТТ — наибольшим. Уровеньтока в исполнительном ор-
гане получается наименьшим, и для достижения срабатывания ну-
жен больший рабочий ток.

Конструктивно реле серий ДЗТ-1 и ДЗТ-11 мало отличаются оз
реле РНТ (см. рис. 14). Описание исполнительного органа приведе-
но в § 4, а параметры обмоток и схемы внутренних соединений — в
§ 7. Основные размеры соответствуют реле РНТ (см. рис. 15), лишь
высота реле над плоскостью панели в реле серии ДЗТ-11 стала не-
сколько меньше (185 вместо 220 мм). Разметка отверстий для задне-
го и переднего присоединений также практически совпадает с соот-
ветствующими параметрами реле РНТ (см. рис. 16).

Что касается реле с несколькими тормозными обмотками, приво-
дить здесь их внешний вид, основные размеры и разметку отверстий
не имеет смысла, поскольку реле уже не выпускаются, а те, что эксп-
луатируются, установлены. Параметры обмоток и схемы внутрен-
них соединений (т.е. то, что еще может пригодиться в эксплуатации)
приведены в § 7.
6.	Исполнения и основные технические
данные реле РНТ разных типов

Все реле предназначены для защиты одной фазы генераторов,
трансформаторов, сборных шин. шунтирующих реакторов и др.
Реле имеют несколько модификаций в зависимости от назначения и
номинального тока ТТ в плечах защиты.

До 1965 г. выпускались реле типов РНТ-562, РНТ-563, РНТ-563/2
и РНТ-564. С 1965 г. выпускаются реле типов РНТ-565, РНТ-566,
РНТ-566/2, РНТ-567 и РНТ-567/2. Основные различия между эти-
ми двумя группами реле даны в табл. 1. Описание реле выпуска до
1965 г. приводится лишь потому, что кое-где эти реле еще остались в
эксплуатации.

В зависимости от назначения и исполнения реле делятся на три
группы.

1.	Реле РНТ-562 и РНТ-565 предназначены для защит генерато-
ров, двух- и трехобмоточных трансформаторов в схемах с ТТ номи-
нальным вторичным током 5 А. Реле имеют одну рабочую и две
уравнительные обмотки. Наличие уравнительных обмоток помимо
рабочей предполагает возможность использования в плечах зашиты

Таблица I

Различия	РНТ-562 - РНТ-564	РНТ-565 - РНТ-567/2
Год выпуска	До 1965 г.	После 1965 г.
Исполнительный орган	ЭТ-520	РТ-40
Число витков и провод	2 х 500; ПЭВ-2/0,35	2 х 750; ПЭВ-2/0,2
МДС срабатывания Гср, А	60 + 4, 100 ±5 (для РНТ-564)	100 ±5
Способ регулировки отстройки от апериодической составляющей	Изменением числа витков	Изменением сопро- тивления /?к
Регулирование МДС срабатыва- ния с помощью /?ш	Только в РНТ-564	Во всех реле

ТТ с разными коэффициентами трансформации. Схемы внутрен-
них соединений реле даны на рис. 24.

2.	Реле РНТ-563, РНТ-563/2, РНТ-566 и РНТ-566/2 предназначе-
ны для защит в схемах, где имеются ТТ с разными номинальными
вторичными токами 5 и 1 А. Реле РНТ-563 и РНТ-566 имеюттри не-
зависимые рабочие обмотки. Две из них предназначены для под-
ключения кТТ с номинальным вторичным током 5 А, а одна — кТТ с
номинальным вторичнымтоком 1 А. В отличие от них реле РНТ-563/2
и РНТ-566/2 имеют только две независимые обмотки, одна для под-
ключения к ТТ с номинальным вторичным током 5 А, а другая — к
ТТ с номинальным вторичным током 1 А (рис. 25).

3.	Реле РНТ-564, РНТ-567 и РНТ-567/2 предназначены для защи-
ты сборных шин в тех случаях, когда на присоединениях имеются
ТТ с разными коэффициентами трансформации. Реле имеют по две
независимые рабочие обмотки. Реле РНТ-564, РНТ-567 предназна-
чены для подключения к ТТ с номинальным вторичным током 5 А, а
реле РНТ-567/2 — для подключения к ТТ с номинальным вторич-
ным током 1 А (рис. 26).

Эксплуатационные параметры старых реле даны в табл. 2. Дан-
ные по количеству витков на отпайках приведены на рисунках.

Этих данных достаточно для выбора уставок защиты. Для рекон-
струкции реле полезно знать также некоторые обмоточные данные,
которые приведены в табл. 3.

Эксплуатационные параметры реле РНТ-565 — РНТ-567 приве-
дены в табл. 4. Данные по количеству витков на отпайках представ-
лены на вышеуказанных рисунках.

Этих данных достаточно для выбора уставок защиты. Для рекон-
струкции реле полезно знать также некоторые обмоточные данные,
которые приведены в табл. 5.

Время действия реле РНТ всех типов при токе, равном трехкрат-
ному току срабатывания и не содержащем апериодической состав-
ляющей, равно 0,035 — 0,04 с. Коэффициент надежности, не менее
1,2 при токе, равном двукратному току срабатывания, и не менее
1,35 при токе, равном пятикратному. Коммутационная способность
контактов в индуктивной цепи постоянного тока с постоянной вре-
мени 5 мс составляет не менее 60 Вт при напряжении 24 — 250 В и
токе до 2 А для релес исполнительным органом типа РТ-40 и не ме-
нее 50 Вт для реле с исполнительным органом типа ЭТ-521.

Реле РНТМ предназначены для дифференциальной защиты си-
ловых трансформаторов, генераторов, мощных электродвигателей и
сборных шин. Отличает реле РНТМ от всех типов реле РНТ, как по-
казано в §4, повышенная чувствительность к КЗ в зоне действия
Рис. 25, а), б)
Рис. 25. Схемы внутренних соединений реле:

а - РНТ-563; б - РНТ-563/2; в — РНТ 566; г — РНТ-566/2
Рис. 26. Схемы внутренних соединений реле:
о - РНТ-564; б- РНТ-567, в- РНТ-567/2
Параме|р	РНТ-562	РНТ-563	РНТ-563/2	РНТ-564
Номинальный вторичный ток, А	5	5 и )	5 и 1	5
Полное число витков рабочей обмотки, «'|Р	20	182	182	24
Длительно допустимый ток обмотки*, А	10	0,7	2	12
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки ид,, А	3-12	0,33 - 2	0,33 - 2	4,16-20
Полное число витков уравнительных обмоток и\р	19	-	-	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки тя1р и и\р, А	1,5- 12	-	-	-
Полное число витков рабочей обмотки и'пр	-	91	13	19
Длительно допустимый ток обмотки**, А	-	1,4	15	20
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки иДр, А	-	0,66 - 4	4,6 - 30	5,3 - 100
Полное число витков рабочей обмотки  "Шр	-	13	-	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	10	—	—
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки иц|р- А	-	4,6 - 30	-	-

* Для РНТ-563 и РНТ-563/2 указан максимальный допустимый ток, исходя изсечения
провода от 30-ю до 158-го витка. Если использовать только части обмоток и'[ и и’{"'(см
рис. 25). го допустимым гок возрасте! до 3 А для РНТ-563 и до 5 А для РНТ-563/2.

** Для РНТ-563 и РНТ-563/2 указан максимальный допустимый ток, исходя из сечения
провода от 15-годо 79-го витка для РНТ-563 и от 2-ю до 11-го для РНТ-563/2. Если испо-
льзова1ь только части обмоток и и"'(см. рис. 25), то допустимый ток возрастет до 5 А
для РНТ-563 и до 18 А для РНТ-563/2.

Примечание. Пределы регулирования уставок получены как резулыа» деления но-
минальной МДС сраб«1ывания соответс|венно на максимально и минимально возмож-
ные числа витков рабочей обмотки (/ =	).

дифференциальной зашиты. Устройство и действие полупроводни-
ковой приставки, состоящей из блока детектирования капала за-
грубления по току плеча и электронного ключа, рассмотрим на при-
мере реле РНТМ-565. схема которого приведена на рис. 27.

Первичная обмотка трансреактора ТЛИ, являющегося входным
устройством детектирования, включена в короткозамкнутую цепь
(и/ - те") реле РНТ.
Параметр	РНТ-562	РНТ-563	РНТ-563/2	РНТ-564
Число ВИТКОВ вюричной обмотки* Н’рт	48	48	48	125
Провод	ПБД/1	ПБД/1	ПБД/0,8	ПБД/1
Число витков короткозамкнутой обмотки И-''к./и’	28/56	15/30	15/30	28/56
Отводы от витка	3.8,16/6,16,32	2,5.9/4,10,18	2,5,9/4,10,18	3,8,16/6,16,32
Провод	П БД/1,45	ПБД/1,81	ПБД/1,81	ПБД/1.45
Провод рабочей обмотки И'1р. в>|, и’’	ПБД/1,56	ПЭВ-2/1	ПБД/1,16	ПСД/1.81
Провод рабочей обмотки	и’]'	—	ПЭВ-2/0,8	ПБД/1,16	ПСД/1.81
Провод уравни(ельных обмоток и’ур	П БД/1.56	-	—	-
Провод рабочей обмотки в’цр, и’,, и1'	—	ПБД/1,25	ПБД/2,26	ПСД/2,26
Провод рабочей обмотки и'||р.	-	ПБД/1), 8	ПБД/2,26	ПСД/2.26
Провод рабочей обмотки »ц|р	-	ПБД/1,81	-	-

* У реле РНТ-564 исполнительное реле подключено к 48 виткам, »ак же, как у прочих.

Таблица 4

Параметр	РНТ-565	РНТ-566	РНТ-566/2	РНТ-567	РНТ-567/2
Номинальный вторичный ток, А	5	5 и 1	5 и 1	5	I
Полное число витков рабочей обмотки ”1р	35	295	295	19	95
Длительно допустимый ток обмотки*, А	10	0.7	2	20	4
Пределы регулирования ушанки при ис- польювании обмотки в’|р, А	2,87 —  12,5	0,34 - 2	0,34 - 2	5.26 —  101)	1.05-  20
Полное число витков уравнительных об- моток И'ур	34	-	-	-	-
Пределы регулирования уставки при ис- пользовании обмоток и,|р и и’ур, А	1,45 -  12,5	-	-	-	-
Полное число вшков рабочей обмотки "Пр	-	161	23	19	95
Длительно допустимый ток обмотки**, А	-	1.5	15	20	4
Пределы регулирования уставки при ис- пользовании обМОТКИ В’цр, А	-	0,625 - 4	4,35 —  33,3	5,26 — 101)	1,05 - 20
Полное число витков рабочей обмотки "111р	-	39	-	-	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	7	-	—	-
Пределы регулирования уставки при ис- пользовании обмотки >4 ||р, А	-	2,57 —  20	-	-	-

* Для РНТ-566 указан максимальный допустимый ток, исходя из сечения провода от
50-го до 260-го витка. Если использоватьтолько части обмоток*^ и ы ["(см. рис. 25), то до-
пустимый юк возрастет до 1,8 А.

** Для РНТ-566 указан максимальный допустимый ток, исходя из сечения провода от
25-го до 137-го витка. Если использовать только части обмоток и (см. рис. 25), го
допустимый ток возрастет до 3,5 А.

П римечание. См. примечание к табл. 2.
Параметр	РНТ-565	РНТ-566	РНТ-566/2	РНТ-567	РНТ-567/2
Число витков вторичной обмогки и>нт	ПО	НО	НО	ПО	1 10
Провод	ПЛД/0,8	ПЛД/0,8	ПЛД/0.Х	плд/о.8	ПЛД/0,8
Число витков короткозамкнутой обмотки В’^/В’*	100/200	100/200	100/200	100/200	100/200
Провод обмотки	ПЭТВ/0,8	пэтв/о.х	ПЭТВ/0.8	ПЭТВ/О.Х	ПЭТВ/0,8
Провод обмотки ТУ*	ПЛД/0,8	плд/о,х	ПЛД/0,8	плд/о.х	ПЛД/0.8
Провод рабочей обмотки В|р, ту,, вр	ПСД/1,56	ПЭТВ/0,8	ПЭТВ/0.Х6	ПСД/2,26	ПСД/1
Провод рабочей обмотки В|р.	-	ПЭТВ/0,59	ПЭТВ/0,86	ПСД/2,26	нсд/1
Провод уравнительных обмоток »уу,	ПБД/1,56	-	-	-	-
Провод рабочей обмотки вцр, в,, ту.	-	ПЭТВ/0,93	ПСД/1,68	ПСД/2.26	ПСД/1
Провод рабочей обмотки м'Цр,	-	ПЭТВ/0,59	ПСД/1.68	ПСД/2,26	ПСД/1
Провод рабочей обмотки кщр	-	ПЛД/1,08	-	-	-

Примечания: 1. Резистор шунта Кш типа ПЭВР-20; 39 Ом. 2. Резистор КЗ обмогки
типа ПЭВР-20; 10 Ом. 3. В зависимости от гола выпуска завод может вносить незна-
чительные изменения, не влияющие на характеристики реле.

Вторичная обмотка трансреактора ТА Vчерез схему расщепления
(конденсаторы С1, С2м резисторы Л7, /?2), выпрямительный мост
Т37, корректирующий элемент (конденсатор СЗ, резистор КЗ),
инерционный элемент (конденсатор С4, диод У1)3 и резистор К4),
схему сравнения (транзистор УТ1, диод УО4, резисторы К5, Кб) и
расширитель импульсов (транзистор й7’2, диод Т7)5, конденсатор С5
и резисторы К7— К9) подключена к полупроводниковому ключу.
Полупроводниковый ключ состоит из транзистора УТЗ, симистора
УО7. выпрямительного моста И5’2. конденсатора С6, диодов У1)6,
У1)12и резистора К10.

Транзистор Т72и резисторы К7— К9 предназначены для умень-
шения постоянной времени цепи разряда конденсатора С5 расши-
рителя импульсов при Щ > Д4ср, где Д4ср — напряжение на конден-
саторе С5 в условиях срабатывайия устройства детектирования. При
напряжении Д4< Д4ср транзистор УТ2 закрыт, так как напряжение
на резисторе /?<? недостаточно для его отпирания, и постоянные вре-
мени цепей заряда и разряда конденсатора С5 велики. Поэтому на-
пряжение расширителя импульсов имеет сглаженную форму. Умень-
шение постоянной времени цепи разряда расширителя импульсов
при Ц > Д4ср позволяет исключить задержку на возврат устройства
детектирования после исчезновения искажения формы дифферен-
циального тока или при искажении, находящемся за порогом чувст-
Рис. 27. Принципиальная схема реле РНТМ-565

витальности, который определяется параметрами корректирующею
элемента.

Работа устройства детектирования в режимах КЗ в зоне и вне
зоны действия дифференциальной зашиты, а также при бросках
тока намагничивания показана на рис. 28. При КЗ в зоне этому со-
ответствует синусоидальная форматока (рис. 28, а), напряжения Ц
и имени сглаженную форму; при этом Ц > (7, на величину паде-
ния напряжения на диодах КШ и УО4. Напряжение на переходе
эмиттер — база транзистора УТ1 имеет обратную полярность, тран-
зистор УТ1 постоянно закрыт, и устройство детектирования не
срабатывает.

При бросках намагничивающего тока и при внешних КЗ процес-
сы, протекающие в устройстве детектирования, характерны тем, что
напряжение 6'2 <см- Р11С- 27) в определенные интервалы времени
превышает напряжение Ц. На временной диаграмме рис. 28, б, по-
ясняющей принцип действия РНТМ в условиях броска намагничи-
вающего тока, когда в дифференциальном токе и, соответственно,
во вторичном напряжении трансреактора ГАУ возникают паузы, в
течение одного периода промышленной частоты можно выделить
следующие интервалы.

С момента времени /| начинается заряд конденсаторов СЗ и С4
корректирующего и инерционного элементов; на отрезке /| — /3 тран-
зистор УТ! закрыт, и устройство детектирования не срабатывает.

В момент времени /2 с появлением паузы во вторичном напряже-
нии трансреактора ТАУ начинается разряд конденсатора СЗ через
резистор Н5и конденсатора С^через резистор К4; до момента време-
ни напряжение на переходе эмиттер — база транзистора УТ/ отри-
цательно, транзистор закрыт, и устройство детектирования не
работает.

В момент времени /3 напряжение С2 ~ Ц, транзистор УТ1 откры-
вается и на резисторе Кб формируется импульс напряжения (73, ко-
торый сглаживается расширителем импульсов (напряжение С4) и
поступает на вход полупроводникового ключа (переход эмиттер — база
транзистора УТЗ). Симистор УО7 полупроводникового ключа от-
крывается и подключает параллельно исполнительному органу КА
регулируемый резистор К’ш, что приводит к загрублению реле
РНТМ. Степень загрубления изменяется резистором /?ш. Разряд
конденсатора СЗбудет происходить до конца паузы (момент /4), раз-
ряд конденсатора С4 прекратится при С2 = Ц (момент /5).

Устройство детектирования срабатывает, загрубляя реле РНТМ,
и в режиме, как указывалось, внешнего КЗ. При этом процессы в

Рис. 28. Диаграммы токов и напряжений бесконтактного устройства реле
РНТМ:

а — внутреннего КЗ; б — включения трансформатора; в — внешнего КЗ
устройстве (рис. 28, в) и работа отдельных его узлов аналогичны
тем, которые происходят в реле при броске намагничивающего тока
(см. выше).

В дифференциальной защите трансформаторов с регулировани-
ем напряжения под нагрузкой, оснащенных устройствами РПН, где
возможно протекание значительных синусоидальных токов неба-
ланса, в схему вводится канал загрубления потоку плеча, состоящий
(см. рис. 27) из промежуточного трансформатора тока ТА, перемен-
ного резистора /?//, выпрямительного моста Т83, конденсатора С7,
стабилитрона УИН и резисторов Н12и 813.

Для получения эффекта загрубления первичная обмотка проме-
жуточного трансформатора тока ТА, уравнительная и’|у]1 и рабочая
ир обмотки трансформатора НТТ включаются в плечо защиты за-
щищаемого силового трансформатора (у понижающего двухобмо-
точного трансформатора — со стороны НН).

В тех случаях, когда ток плеча превышает максимальное значение
тока нагрузки защищаемого трансформатора, выходное напряже-
ние канала загрубления, поступая на вход полупроводникового
ключа, обеспечиваетегосрабатывание и. какследствие, загрубление
реле РНТМ. При внугренних КЗ, например для указанного выше
включения канала загрубления в плечо защиты со стороны НН, вы-
ходное напряжение канала равно нулю, что исключает в этом случае
излишнее загрубление реле РНТМ.

Порог срабатывания канала загрубления определяется стабилит-
роном ТОП, а ток срабатывания регулируется переменным резисто-
ром /(//.Стабилитроны УО1, У1)2. УО8— ТОЮ предназначены для
защиты полупроводникового устройства от перенапряжений. В диф-
ференциальных защитах генераторов, блоков генератор — трансфор-
матор. электродвигателей, синхронных компенсаторов, где погреш-
ность выравнивания токов в плечах защиты не превышает 2 %, ка-
нал загрубления реле по току плеча в работу не вводится.

Работоспособность устройства детектирования и контроль уста-
новки высшего и низшего токов срабатывания реле РНТМ обеспе-
чиваются посредством накладки 8X1. При установке накладки 8X1 в
положение Проверка срабатывание устройства детектирования про-
исходит даже при подаче синусоидального тока. Реле РНТМ при
этом загрубляется; с помощью регулируемого резистора /?ш настра-
ивается требуемый высший ток срабатывания /ср2. При установке
накладки 8X1 в положение Работа устройство детектирования при
синусоидальном токе не срабатывает, и реле РНТМ не загрубляется.
В положении накладки 8X1 Работа установкой штепсельных винтов
в соответствующие гнезда на переключающих колодках НТТ на-
страивается низший ток срабатывания /ср|.

Чебоксарским электроаппаратным заводом была выпущена
опытно-промышленная партия реле РНТМ-565 с минимальным то-
ком срабатывания (1,45 + 0,07) А; коэффициент ки ср может изменя-
ться резистором /?ш в пределах от 2 до 5.

Рижский опытный завод ПО “Союзэнергоавтоматика” в 1980-е
годы выпустил партию устройства детектирования искажения фор-
мы тока типа УБ (устройство бесконтактное), отличающегося от по-

Рис. 29. Схема включения реле РНТ-565 с УБ в защите трансформатора блока
лупроводникового устройства реле РНТМ тем, что УБ не содержит
канала загрубления по току плеча.

Согласно [3], рекомендуемой областью применения устройства
УБ в защитах с реле РНТ являются защиты трансформаторов, не
имеющих устройств РПН, генераторов, мощных электродвигателей
и сборных шин.

Во всех указанных случаях синусоидальные составляющие токов
небаланса обусловлены неточностью установки расчетного числа
витков на РНТ и не превышают 3 % тока реле.

На рис. 29 показана схема включения реле РНТ-565 с УБ (АСТ) в
дифференциальную защиту трансформатора блока генератор С —
трансформатор Т1. В плечо трансформатора тока ТА / для более точ-
ного выравнивания вторичных токов включен повышающий авто-
трансформатор тока ТЬ с коэффициентом передачи кГ1 =
7.	Исполнения и основные технические
данные реле ДЗТ разных типов

Так же как и реле РНТ, все реле ДЗТ предназначены для защиты
одной фазы и имеют несколько модификаций.

До 1966 г. выпускались реле типов ДЗТ-1, ДЗТ-З, ДЗТ-З/2 и
ДЗТ-4. С 1966 г. выпускаются реле ДЗТ-11, ДЗТ-11/2, ДЗТ-11/3,
ДЗТ-11/4, ДЗТ-13 и ДЗТ-13/2, ДЗТ-13/3, ДЗТ-13/4, ДЗТ-14. С
1973 г. выпускались реле ДЗТ-23, ДЗТ-23/2, ДЗТ-23/3, ДЗТ-23/4,
ДЗТ-24, ас 1974 г. — ДЗТ-11/5. В настоящее время выпускаются то-
лько реле серии ДЗТ-11, а громоздкие реле серий ДЗТ-13, ДЗТ-14,
ДЗТ-23 и ДЗТ-24 заменены реле ДЗТ-21 и ДЗТ-23, в которых испо-
льзуются иные принципы. Основные отличия между реле выпуска
до 1966 г. и реле выпуска последующих лет практически совпадают с
соответствующими отличиями для реле РНТ (см. табл. 1). Описание
реле ДЗТ-1 — ДЗТ-4 приводится лишь потому, что кое-где эти реле
еще остались в эксплуатации. Реле последующих серий различаются
также годом выпуска. До 1967 г. сердечники реле набирались из ста-
ли Э-41/0,35. Для обеспечения индукции 1,1 — 1,2 Тл в условиях
срабатывания реле сечение крайнего стержня выбиралось равным
1,25 см2. С 1967 г. начали применять сталь Э-320/0,5. Те же значения
индукции в условиях срабатывания реле обеспечиваются при сече-
нии крайнего стержня 1,1 см2. В связи с изменением марки и сече-
ния стали НТТ изменились тормозные характеристики и коэффи-
циенты торможения реле. В брошюре приводятся тормозные харак-
теристики реле выпуска после 1967 г., поскольку реле более ранних
выпусков находятся в эксплуатации и их тормозные характеристики
неоднократно измерялись. Подробные сведения о реле серии ДЗТ,
включающие технические данные и методику технического обслу-
живания, даны в |7].

В зависимости от назначения и исполнения реле делятся на пять
групп.
Рис. 30, а)
СТ\
40

Рис. 30. Схемы внутренних соединений реле:
о-ДЗТ-1; б-ДЗТ-11
Рис. 31, а)
0123456	33 26 19 12 5

т т т т ттт и

О 3 5 7 9 11 13 18 24

б)
О 7 14 21 28 35	260 218176134 92 50

0123456	33 26 19 12 5

25 65 105145	30 20 10 О

в)

Рис. 31, в)
г)

Рис. 31. Схемы внутренних соединений реле:

а - ДЗТ-11/2; б - ДЗТ-11/3; в - ДЗТ-11 /4; г - ДЗТ-11/5
1.	Самые распространенные реле ДЗТ-1 и ДЗТ-11 предназначены
прежде всего для защиты трансформаторов в схемах с ТТ номиналь-
ным вторичным током 5 А. В реле использован один промежуточ-
ный НТТ. Реле имеют одну рабочую, две уравнительные и одну тор-
мозную обмотку. Так же как и в реле РНТ, наличие уравнительных
обмоток помимо рабочей предполагает возможность использования
в плечах защиты ТТ с разными коэффициентами трансформации.
Схемы внутренних соединений реле даны на рис. 30.

2.	Реле ДЗТ-11/2 аналогично реле ДЗТ-11, но предназначено для
защит в схемах, где имеются ТТ с разными номинальными вторич-
ными токами 5 и 1 А. Реле имеет одну рабочую и две уравнительные
обмотки. Уравнительные обмотки предназначены для подключения
к ТТ с номинальным вторичным током 5 А, а рабочая — к ТТ с но-
минальным вторичным током 1 А. Тормозная обмотка предназна-
чена для подключения кТТ с номинальным вторичным током 1 А.

3.	Реле ДЗТ-11/3 и ДЗТ-11/4 имеют по три независимые рабочие
обмотки и одну тормозную и предназначены для защит в схемах, где
имеются ТТ с разными номинальными вторичными токами 5 и 1 А и
разными коэффициентами трансформации.

4.	Реле ДЗТ-11/5 предназначено для защиты генераторов, имеет
одну рабочую и одну тормозную обмотку. Рабочая обмотка имеет от-
вод от середины. Схемы внутренних соединений реле 2 — 4-й групп
даны на рис. 31.

5.	Реле ДЗТ-13, 14 (ранее выпускавшиеся ДЗТ-З и ДЗТ-4).
ДЗТ-23, 24. В реле использованы по три или четыре насыщающихся
трансформатора тока (на число НТТ указывает вторая цифра в наи-
меновании реле). Реле имеют по три рабочие и по три (или четыре)
тормозные обмотки. Схемы внутренних соединений реле 5-й груп-
пы даны на рис. 32.

Эксплуатационные параметры реле ДЗТ-1 и ДЗТ-11 приведены в
табл. 6. Данные по числу витков на отпайках приведены на вышеу-
казанных рисунках.

Для реконструкции реле полезно знать также некоторые обмо-
точные данные, которые приведены в табл. 7.

Реле ДЗТ-1 имеет вторичную обмотку, выполненную из двух ка-
тушек по 24 витка проводом ПБД/1,45. Все остальные обмотки вы-
полнены проводом ПБД/1,81

Эксплуатационные параметры реле ДЗТ-13(23) и ДЗТ-14(24)
приведены в табл. 8. Данные по числу витков на отпайках приведе-
ны на вышеуказанных рисунках.

Для реконструкции реле полезно знать также некоторые обмо-
точные данные, которые приведены в табл. 9.
(о ‘гс Щ

Рис. 32. в)
ОС

25 65 105 145 ЗО2О1ОО 0 10 20 30 40 250200150100 50

г}

Рис. 32, г)
Рис. 32. Схемы внутренних соединений реле:

а - ДЗТ-13(23); б - ДЗТ-13/2(23/2); в - ДЗТ-13/3(23/3); г - ДЗТ-13/4(23/4); д - ДЗТ-14(24)


Таблица 6

Параметр	ДЗТ-1/ ДЗТ-11	ДЗТ-II/2	ДЗТ-11/3	ДЗТ-11/4	ДЗТ-11/5
Номинальный вторичный ток, А	5/5	5 и 1	5 и 1	5 и 1	5
Полное число витков рабочей обмотки и>|р	20/35	295	295	295	144
Длительно допустимый ток обмотки, А	10/10	1	1	1	5,5
То же при включении не более 85 витков, А	-	1,8	1,8	1,8	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки и>|р, А	3- 12/ 2,87 - 12,5	0,34 - 2	0,34 - 2	0,34 - 2	0,7
Полное число витков уравнитель- ных ОбМОТОК Кур	19/34	39	-	-	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	10/10	8	-	-	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмоток н’|р и и\.р, А (см. прим. 1)	1,54— 12/  1,45- 12,5	2,56 - 20	-	-	-
Полное число витков рабочей  ОбмОТКИ ЗУЦр	-	-	161	161	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	-	2	2	-
То же при использовании не более 77 витков	-	-	3,5	3,5	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки иЦр, А	-	-	0,62-  4,0	0,62-  4,0	-
Полное число витков рабочей обмотки и'Щр	-	-	39	39	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	-	8	8	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки н’ц|р, А		-	2,56 - 20	2,56 - 20	—
Полное число витков тормозной обмотки и>т	2 х 14/24	175	24	175	36
Длительно допустимый ток обмотки, А	10/10	1,8	8	1,8	5,5

Примечания: I. Для реле ДЗТ-11/2 предел регулирования дан только при использо-
вании уравнительной обмотки.

2.	Следует иметь в виду, что в таблице приведено число витков одной катушки тормоз-
ной обмотки, т.е. на самом деле в тормозной обмотке вдвое больше витков. Но на лице-
вой панели реле и в расчетах используется именно число витков одной катушки.

3.	См. примечание к табл. 2.
Параметр	ДЗТ-II	ДЗТ-11/2 | ДЗТ-Н/З | ДЗТ-11/4 | ДЗТ-11/5			
Число витков вторичной обмотки,	200, с отводами от 38 и 162 витков				
Провод вторичной обмотки	ПСД-0,8 или ПЭТВ-0,8 или ПЭВ-2/0,8				
Провод тормозной обмотки	ПСД/1,81	ПСД/0,86	ПСД/1,81	ПСД/0,86	ПСД/1,45
Провод рабочей обмотки и»|р	ПСД/1,81	ПЭТВ/0,8	ПЭТВ/0,8	ПЭТВ/0,8	ПСД/1,45
Провод уравнительных обмоток и>ур	ПСД/1,81	ПСД/1,81	-	-	-
Провод рабочей обмолки и'цр,	-	-	пэтв/ 0,93	пэтв/ 0,93	-
Провод рабочей обмотки и-цр.	-	-	ПЭТВ/0,8	ПЭТВ/0,8	
Провод рабочей обмотки м»ц|р	-	-	ПСД/1,08	ПСД/1,08	-

Таблица 8

Параметр	ДЗТ-13  (23)	ДЗТ-13/2 (23/2)	ДЗТ-13/3 (23/3)	ДЗТ-13/4 (23/4)	ДЗТ-14  (24)
Номинальный вторичный ток, А	5	1 и5	1 и 5	1 и 5	5
Поднос число витков рабочей об- мотки плюс три дополнительных «'р! + «'л!	41 +4 =  = 45	290	290	290	41+4 = = 45
Длительно допустимый ток обмот- ки, А	10	0,7	0,7	0,7	10
То же при включении не более 90 витков, А	-	1,5	1,5	1,5	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки и/1р, А	2,22 —  16,7	0,345 -  2,0	0,345 - 2,0	0,345 -  2,0	2,22 —  16,7
Полное число витков рабочей обмотки и>цр	-	169	169	169	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	1,2	1,2	1,2	-
То же при использовании не более 49 витков	-	2,5	2,5	2,5	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки и’,1р, А	-	0,585 -  4,0	0,585 -  4,0	0,585 - 4,0	0,585 -  4,0
Полное число витков рабочей обмотки ь’Шр	-	27	27	44	-
Длительно допустимый ток обмотки, А	-	10	10	8	-
Пределы регулирования уставки при использовании обмотки и'Щр, А	-	3,7-  33,3	3,7-  33,3	2,28 —  5,0	-
Параметр	ДЗТ-13  (23)	ДЗТ-13/2 (23/2)	ДЗТ-13/3  (23/3)	ДЗТ-13/4 (23/4)	ДЗТ-14  (24)
Полное число витков тормозной обмотки И',1	27	175	175	175	27
Длительно допустимый ток обмотки, А	10	0,7*	0,7	0,7	10
Полное число витков тормозной обмотки И'т2	27	118	175	175	27
Длительно допустимый ток обмотки, А	10	1,2	0,7	0,7	10
Полное число витков тормозной обмотки Ктз И И-г4	27	27	118	118	27
Длительно допустимый ток обмотки, А	10	10	1,2	1,2	10

* При включении не более 75 витков допустимый ток 1,5 А.
Примечание. См. примечание к табл. 2.

Таблица 9

Параметр	ДЗТ-13  (23)	ДЗТ-13/2 (23/2)	ДЗТ-13/3 (23/3)	ДЗТ-13/4 (23/4)	ДЗТ-14 (24)
Число витков вторич- ной обмотки И'|1т	200, с отводами от 38 и 162 витков				
Провод вторичной обмотки	ПСД-0,8 или ПЭТВ-0,8 или ПЭВ-2/0,8				
П ровод тормозной обмотки ТТу)	ПСД/1,81	ПЭТВ/0,86	ПЭТВ/0,86	ПЭТВ/0,86	ПСД/1,81
Провод тормозной обмотки «^2	ПСД/1,81	ПСД/1	ПЭТВ/0,86	ПЭТВ/0,86	ПСД/1,81
Провод тормозной обмотки	ПСД/1,81	ПСД/1,81	ПСД/1	ПСД/1	ПСД/1,81
Провод рабочей обмотки* И'р1	ПСД/1,81	ПЭТВ/0,8;  ПЭТВ/0,64	ПЭТВ/0,8;  ПЭТВ/0,64	ПЭТВ/0,8;  ПЭТВ/0,64	ПСД/1,81
Провод рабочей обмО1КИ** И'р2	-	ПСД/1; ПЭТВ/0,64	ПСД/1;  ПЭТВ/0,64	ПСД/1;  ПЭТВ/0,64	ПСД/1,81
Провод рабочей обмотки Ирз	-	ПСД/1,68	ПСД/1,68	ПСД/1,25	-

* Более тонким проводом намотаны средние 200 витков.

** Более тонким проводом намотаны средние 120 витков.
00

Рис. 33. Тормозные характеристики реле ДЗТ-13(23)
Рис. 34. Тормозные характеристики реле ДЗТ-14(24)
Кроме указанных параметров для выбора типа реле и числа вит-
ков рабочих (и уравнительных) обмоток необходимо знать тормоз-
ные характеристики реле. Эти характеристики для реле серии
ДЗТ-11 выпуска с 1967 г. уже были приведены на рис. 18.

Тормозные характеристики реле серий ДЗТ-13(23) и ДЗТ-14(24)
также выпуска после 1967 г. приведены на рис. 33, 34. Характери-
стики с наибольшей зависимостью даны для последовательного
включения двух тормозных обмоток, первой и второй. Характери-
стики с наименьшей зависимостью даны для последовательного
включения первой тормозной обмотки с параллельно включенны-
ми остальными.
Библиотечка злектпотехника

В. В. Овчинников

А. П. Удрис

РЕЛЕ РНТ И ДЗТ

В СХЕМАХ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ
ЗАЩИТ

Часть 2. Принципы расчета уставок
и техническое обслуживание

ПРИЛОЖЕНИЕ К ЖУРНАЛУ

©НЕРГЕТЖ
8. Принципы расчета уставок
и выбора числа витков
первичных обмоток реле РНТ

Выбор уставок реле РНТ, применяемых в схемах дифференциа-
льных защит, сводится к расчету тока срабатывания реле и опреде-
лению числа витков рабочих и уравнительных обмоток. Для опреде-
ления тока срабатывания реле производится расчет первичного тока
срабатывания защиты.

Существует значительное количество нормативных материалов
по расчету уставок дифференциальных защит. В частности, из наи-
более свежих общедоступных материалов можно назвать [8] из се-
рии “Руководящие указания по релейной защите”. Поскольку рас-
четы уставок базируются на расчетах токов КЗ, можно порекомен-
довать “Руководящие указания по расчету токов КЗ” [9].

Во всех случаях первичный ток срабатывания защиты должен
быть больше максимального значения периодической составляю-
щей тока небаланса при внешних КЗ:

I = К I
“*С.З	''нб.р’

(6)

где Кн — коэффициент надежности; /нбр — расчетный ток
небаланса.

В ответственных случаях, когда ложное отключение защищаемой
электроустановки может привести к обесточению электроприемни-
ков, ток срабатывания должен отстраиваться от максимального тока
нагрузки на случай обрыва в токовых цепях зашиты:

7	= 1(1

-*с.з Лн -'нтиах’

(7)

где 1итах — первичный ток в сети при максимальной нагрузке.

Из двух расчетных значений тока /сз, полученных по (6) и (7), в
качестве уставки принимается большее значение. Для определения
расчетного числа витков первичных обмоток реле РНТ необходимо
знать токи срабатывания реле /ср. Ток срабатывания реле определя-
ется как первичный ток срабатывания защиты, приведенный ко вто-
ричной стороне ТТ. При определении /ср учитывается схема соеди-
нения вторичных обмоток ТТ:

I к

(8)

где Л}— коэффициент трансформации ТТ; Асх — коэффициент, вы-
ражающий зависимость между вторичным током ТТ и током в реле,
для краткости называемый коэффициентом схемы.

При схеме соединения вторичных обмоток ТТ в треугольник в
обмотках реле при трехфазных КЗ и в симметричных нагрузочных
режимах проходят токи в 1,73 (-УЗ) раза большие, чем вторичные
фазные токи ТТ, поэтому

/ср= 1,73/СЗ/К7.	(8а)

Здесь коэффициент схемы равен 1,73.

При схеме соединения обмоток ТТ в звезду или неполную звезду
ток срабатывания реле

4Р = 4.Л	(8б)

Здесь коэффициент схемы равен единице, поскольку ток в реле
равен вторичному току ТТ.

При несимметричных режимах коэффициенты схемы могут от-
личаться от приведенных значений.

Определение расчетных чисел витков первичных обмоток РНТ
производится по-разному, в зависимости от схемы включения реле
РНТ в защите генераторов, сборных шин, трансформаторов, и пока-
зано ниже.

Поскольку расчетные числа витков в большинстве случаев не
совпадают с действительными на отпайках реле, принимают бли-
жайшие (обычно ближайшие меньшие) числа витков, которые мо-
гут быть установлены на реле. При этом действительный ток сраба-
тывания реле будет несколько выше расчетного, и требуется повтор-
ный расчет тока срабатывания защиты с учетом действительного
числа витков, установленного на реле, и вида КЗ.

Из-за отличия установленного числа витков от расчетного полу-
чается, кроме того, неполная компенсация разницы вторичных то-
ков в плечах дифференциальных защит трансформаторов и сборных
шин. Небаланс по этой причине не должен превышать 5 % уставки
срабатывания реле.

По окончании расчета уставок производится оценка чувствитель-
ности защиты в режиме, когда токи КЗ имеют наименьшие значе-
ния (минимальный режим). Согласно ПУЭ [1, п. 3.2.21] для диффе-
ренциальных защит коэффициент чувствительности при КЗ на вы-
водах защищаемого аппарата Ач > 2. В ряде случаев, в том числе в
режиме опробования, когда защищаемое оборудование (шины,
трансформатор) включается под напряжение с одной стороны, до-
пустимо, но крайне нежелательно с учетом приводившегося значе-
ния коэффициента надежности реле снижение коэффициента чув-
ствительности до 1,5.

Применительно к реле РНТ коэффициент чувствительности
определяется отношением суммарной МДС при минимальном ре-
жиме к МДС срабатывания реле:

к [кпип >2.

4 Е

ср

Суммарная МДС в минимальном режиме равна геометрической
сумме МДС плеч защиты

= /1^1 + ^2 + 1^3 + ->

где /|, /2, /3,... — векторы токов в первичных обмотках РНТпри КЗ в
защищаемой зоне (минимальный режим); и^,	... — число

включенных витков первичных обмоток реле, обтекаемых током
каждого плеча защиты.

Продольная дифференциальная защита генератора или двигателя.
Ток срабатывания выбирается по следующим условиям.

1.	По отстройке от наибольшего тока небаланса согласно (6). В
этом случае кн = 1,3.

Расчетный ток небаланса определяется исходя из 10 %-ной по-
грешности ТТ и рассчитывается по выражению

Ачб.р ~ 0’1 ^"одн ^ктах'

где 0,1 — расчетная погрешность ТТ, входящих в схему защиты;
Лодн — коэффициент однотипности ТТ со стороны выводов и ней-
трали генератора, принимаемый для защиты генератора или двига-
теля равным 0,5 при условии, что эти ТТ однотипны; /котох—макси-
мальный ток внешнего КЗ.

2.	По отстройке от номинального тока генератора или двигателя
на случай обрыва в токовых цепях защиты в соответствии с (7). При
этом 1с, = 1,3;	г, где г — номинальный первичный

ток генератора или двигателя.

Из двух токов срабатывания, полученных по (6) и (7), в качестве
расчетного принимается больший.

Расчетное число витков рабочей обмотки реле РНТ ырр опреде-
ляется по выражению

^р.р — ^ср /А:р’	(9)

где /^.р — МДС срабатывания реле РНТ; /ср — ток срабатывания
реле, определенный по (8).

Исходя из схемы реле принимается ближайшее меньшее число
витков, рассчитываются ток срабатывания защиты и коэффициент
чувствительности в минимальном режиме при минимальном виде
КЗ.

Примерная схема включения реле РНТ в дифференциальной за-
щите генератора показана на рис. 35. В схемах дифференциальных
защит генераторов применялись реле РНТ-562, и сейчас достаточно
часто применяются реле РНТ-565. Для повышения чувствительно-
сти защиты с реле этого типа можно использовать схему включения
реле, позволяющую не отстраивать защиту от номи нального тока ге-
нератора при обрыве фазы в токовых цепях. Одним из способов по-
вышения чувствительности защиты является использование реле
ДЗТ-11/5, специально разработанного для использования в диффе-
ренциальных защитах генераторов. Со способами повышения чув-
ствительности защиты генераторов, схемами включения дифферен-
циальных реле можно подробно ознакомиться в [10].

Дифференциальная защита шин (ДЗШ). Первичный ток срабаты-
вания пусковых и избирательных органов ДЗШ выбирается по (6) и
(7). При расчете /с 3 по условию отстройки от тока небаланса прини-
мается^ = 1,5,апоусловиюотстройкиот/нтахприобрывахвтоко-
вых цепях Ан = 1,2. В качестве максимального сквозного тока КЗ
принимается ток внешнего КЗ за выключателем присоединения,
дающего самую малую долю тока КЗ на шинах. Однако значительно
проще использовать значение тока КЗ на шинах, т.е. с учетом тока
этого присоединения. Некоторое завышение значения максималь-
ного тока КЗ дает расчетный запас. Коэффициент однотипности
принимается равным единице, поскольку токи по присоединениям
значительно отличаются друг от друга и погрешности ТТ тоже. По
условию отстройки от максимальных токов нагрузки достаточно
принять 1^тах 4юмТТ'

Если ТТ всех присоединений имеют одинаковые коэффициенты
трансформации, число витков рабочих обмоток избирательных и
пусковых органов рассчитывается так же, как и в защите генератора
по (9). Схема включения реле РНТ не отличается от схемы, показан-
ной на рис. 5. В тех случаях, когда в ДЗШ используются ТТ с разны-
ми коэффициентами трансформации, компенсацию неравенства
вторичных токов приходится выполнять специальным включением
нескольких рабочих обмоток на каждом РНТ.

На рис. 36 показана схема включения избирательных и пусковых
органов в дифференциальной защите двойной системы шин. Плечи
токовых цепей с одинаковыми Л} собираются между собой паралле-
льно, и каждая группа включается на отдельную обмотку реле РНТ.
На схеме токовые цепи всех присоединений с одним Л}включены на
первые рабочие обмотки избирательных и пускового органа, а цепи
присоединений с другим — на вторые рабочие обмотки.

Чтобы в режиме нагрузки или внешнего КЗ токи в исполнитель-
ных реле отсутствовали, полярность включения и число витков ра-
бочих обмоток должны отвечать следующему условию:

71м'1 — /2ь2 = 0.

Здесь под /] и /2 понимаются геометрические суммы токов присо-
единений, подключенных соответственно к первой и второй рабо-
чим обмоткам реле.

Число витков рабочих обмоток определяется по (9) по известным
МДС и первичному току срабатывания защиты, предварительно
рассчитанному по (6) и (7) и приведенному по (8) ко вторичной сто-
роне ТТ:

^1р — 4:р /4 ср’ ^2р — ^ср /4ср>

где 1\ср = 4.з/-^Д и 4ср ~ 4.з /кп ~ токи срабатывания реле для
первой и второй групп ТТ соответственно.

Поскольку в схемах ДЗШ, как правило, ТТ включаются по схеме
полной звезды, коэффициент схемы в данных формулах принят рав-
ным 1. Отсюда получаем расчетные числа витков для первой и вто-
рой обмоток реле, выраженные через предварительно рассчитанный
первичный ток срабатывания защиты:

^=-7—; ^2р=-7—•

С.3	С.3
Рис. 35. Схема включения реле РНТ в дифференциальной защите генератора

Если поделить одно выражение на другое и учесть, что МДС сра-
батывания и ток срабатывания защиты одинаковы, получаем, что
отношение витков первой и второй рабочих обмоток прямо пропор-
ционально отношению коэффициентов трансформации первой и
второй групп ТТ:



(Ю)

Исходя из этих рассуждений, числа витков рабочих обмоток рас-
считывают р следующем порядке.

1.	Определяют расчетное число витков первой (или второй) рабо-
чей обмотки

V/!

С.3

2.	Выбирают ближайшее меньшее число витков, которое можно
установить на реле, и>1уст-
Рис. 36. Схема включения реле РНТ в дифференциальной защите шин

3.	Рассчитывают действительный ток срабатывания защиты с
учетом того, что и>|уст отличается от к1р:

=

С'3’УСТ К1уст

4.	Определяют расчетное число витков второй рабочей обмотки
по выражению

^/2
^2р=^1уст^-

5.	Если расчетное число витков на реле установить невозможно, в
качестве уставки принимают ближайшее число витков м^уст-
6.	Рассчитывают дополнительный ток небаланса, получающийся
из-за несоответствия установленного числа витков расчетным
виткам:

.	_ ™2р ™2уст ,«

1 нб.д	1 ктах9

™2р

где — суммарный первичный ток, проходящий при расчетном
внешнем КЗ по группе ТТ с коэффициентом трансформации

7.	Производят повторный расчет /с 3 с учетом /нб д:

^с.з — ^н^нб.р + ^Нб.д)‘

8.	Производят повторное определение чисел витков »г1уст и
как показано вп; 1 - 5, и дополнительного тока небаланса по п. Ь. В
большинстве случаев значение этого дополнительного тока не пре-
вышает 5 % Гсз, вследствие этого дальнейшего уточнения тока сра-
батывания, как правило, не требуется.

9.	Проверяют коэффициент чувствительности защиты

г = /	/г'

ч киш:' с.з’

Минимальный ток КЗ определяют исходя из вида КЗ и режима
системы, чаще всего в режиме опробования отключившейся систе-
мы шин каким-либо присоединением.

Следует обратить внимание, что данный расчет лишь иллюстри-
рует принципы выбора уставок ДЗШ. Существующие схемы ДЗШ
требуют также выбора уставок чувствительных органов, реле напря-
жения и т.п. Для рассмотрения современных схем ДЗШ на электро-
механических реле и выбора уставок для них можно рекомендовать
[И].

Дифференциальная зашита трансформаторов (автотрансформато-
ров). Для краткости будем использовать термин “защита трансфор-
маторов”. Первичный ток срабатывания защиты /с 3 выбирается из
двух условий: а) отстройки от броска тока намагничивания; б) от-
стройки от расчетного тока небаланса по (6).

По условию отстройки отброска тока намагничивания при вклю-
чении ненагруженного трансформатора под напряжение

/ = к Т

с.з н ном.т>

где /ном т — номинальный ток защищаемого трансформатора.
Коэффициент надежности согласно [8] принимается равным
Лн = 1,0 -н 1,3. Данный коэффициент носит несколько условный ха-
рактер, поскольку известно, что бросок тока намагничивания может
в несколько раз превосходить номинальный ток трансформатора.
Однако с учетом вышеописанных свойств НТТ в реле РНТ практика
показывает приемлемость таких значений. Более того, согласно [8]
кк может быть даже уменьшен. Однако если при пробных включени-
ях трансформатора обнаружится, что зашита имеет недостаточную
отстройку от броска тока намагничивания, а увеличение влияния
короткозамкнутой обмотки (см. § 9) также не дает эффекта, то Лн
должен быть увеличен.

По условию отстройки от расчетного тока небаланса /нб р в (6)
принимается Лн = 1,3.

Расчетный ток небаланса в дифференциальных защитах транс-
форматоров состоит из трех слагаемых:

7нб.р Лнб.р Апб.р Лнб.р’

(П)

где /1нбр — ток небаланса, обусловленный погрешностью ТТ; /2нб р
— ток небаланса, обусловленный изменением коэффициента
трансформации лт защищаемого трансформатора при регулирова-
нии; /Знб р — ток небаланса, обусловленный неточностью выставле-
ния на рабочих обмотках реле расчетного числа витков.

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью
ТТ, как и в рассмотренных ранее защитах определяется из 10 %-ной
погрешности ТТ:

А нб.р	0’ 1 АмнАтах’

(12)

где Лодн — коэффициент однотипности, принимаемый, как прави-
ло, равным единице.

Составляющая /2нбр Для Двухобмоточного трансформатора вы-
числяется как

Анб.р Летах’

(13)

где Ллт — половина реального диапазона регулирования в долях но-
минального напряжения регулируемой стороны.

Так, при диапазоне регулирования ± 10 % Ллт = 0,1 при условии,
что выравнивание вторичных токов с высокой и низкой сторон про-
изводилось при номинальных напряжениях этих сторон. Следует
заметить, что в ряде случаев для уменьшения значения расчетного
тока небаланса выравнивание вторичных токов производится не
при номинальных значениях напряжений сторон, а при других, так
называемых оптимальных, что приводит к иным значениям Лит и

Для трехобмоточного трансформатора учитывается отклонение
напряжения от номинального значения по двум из трех обмоток,
если имеется возможность регулирования коэффициента трансфор-
мации у двух обмоток, например:

^2нб.р (А^ВН^токВН △ЛСН^токСн)А<тал’

(13а)

где ^токвн и Атоксн — коэффициенты токораспределения, т.е. доли
тока по сторонам ВН и СН при КЗ на стороне НН. При отсутствии
питания с одной из сторон, очевидно, один из коэффициентов ста-
новится равным единице, а другой — нулю. В пределе, при КЗ на од-
ной из регулируемых сторон и отсутствии питания с нерегулируе-
мой стороны оба коэффициента становятся равными единице.

Третье слагаемое тока небаланса /Знб р обусловлено неточностью
установки на реле расчетных чисел витков. Так, для двухобмоточно-
го трансформатора

(14)

где гг1р, и’|уст — расчетное и установленное числа витков обмотки
реле для неосновной стороны; а 1\ктах— ток при расчетном внеш-
нем КЗ на стороне, где использовано значение м']уст.

Термин “основная сторона” означает сторону (или плечо) диф-
ференциальной защиты с наибольшим вторичным номинальным
током, расчет которого будет показан далее. Другие стороны назы-
ваются неосновными.

Для трехобмоточного трансформатора

^Знбр

'Туст ,	^2р и,2уст

77 Кток1 ±	“

^Ток2 ктах’ (14а)

где и'|р, И |уст, и'2р, и>2ует — расчетное и установленное числа витков
обмотки реле для неосновных сторон; ^ток1, кТок2 — коэффициенты
токораспределения, равные отношению слагающих тока расчетного
внешнего КЗ, проходящих на сторонах, где выбираются витки и'1уст
и н>2 , к току этого внешнего КЗ.

Следует заметить, что расчетные числа витков, выбираемые для
неосновных сторон, соответствуют вторичным токам при номина-
льных коэффициентах трансформации силового трансформатора.
При регулировании напряжения соотношения вторичных токов ме-
няются. Следовательно, можно найти такие коэффициенты транс-
формации, при которых эта составляющая равна нулю. Исходя из
этих коэффициентов, можно рассчитать другие значения Лит. И мо-
жет оказаться, что эти значения меньше ранее принятых. А это, есте-
ственно, позволит выполнить защиту с большей чувствительностью.
Собственно говоря, на этом основан вышеупомянутый способ
определения оптимальных напряжений сторон. Лучше всего рас-
смотреть этот вопрос на каком-нибудь примере.

В предварительном расчете первичный ток срабатывания защиты
выбирается по отстройке от тока небаланса, определяемого суммой
первых двух составляющих без учета составляющей /Знб р.

После расчета первичного тока срабатывания /сз выбираются
уставки на реле РНТ. При этом следует учесть, что первичный ток
срабатывания, также как и ток небаланса, может быль отнесен к лю-
бой из сторон защищаемого трансформатора. Порядок выбора уста-
вок следующий.

1.	Определяют вторичные номинальные токи /втор ном т в плечах
дифференциальной защиты для каждой стороны защищаемого
трансформатора при номинальном коэффициенте трансформации
силового трансформатора:

г	_ ^ном.т к

1 втор.ном.т	Лсх*

Здесь под токами /ном т понимаются первичные токи, соответст-
вующие мощности наиболее мощной обмотки защищаемого транс-
форматора. Это объясняется следующим. В трехобмоточных транс-
форматорах, а также в автотрансформаторах в ряде случаев мощ-
ность обмотки низшего напряжения составляет 50 % мощности
обмоток высшего и среднего напряжений. Номинальный ток этой
обмотки, приведенный в паспортных данных, соответствует мощ-
ности обмотки по нагреву. При расчете же токов КЗ соотношения
токов вытекают из соотношения напряжений, т.е. коэффициента
трансформации трансформатора.

Сторона с большим вторичным током в плече называется основ-
ной стороной защищаемого трансформатора.
2.	Определяют ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с
большим током в плече — основной стороне (условимся считать
основной стороной обмотку I защищаемого трансформатора):

/	_ ^с.з! 7,

СР схР

Очевидно, что первичный ток срабатывания защиты должен быть
рассчитан для этой же стороны. Следует отметить, что условие опре-
деления тока срабатывания вначале для основной стороны не явля-
ется обязательным. Часто расчет упрощается, если начинать расчет
тока срабатывания, отнесенного к питающей стороне.

3.	Определяют расчетное число витков обмоток реле РНТ для
основной стороны. Полное расчетное число витков, по которым
проходит ток плеча защиты основной стороны,

'Чр — ^ср/АгрР

4.	Выбирают установленное число витков основной стороны м>[уст.
Если К[р получается дробным, то, как правило, принимают ближай-
шее меньшее число витков к1уст, которое можно установить на реле.
Допускается установка ближайшего большего числа витков >Чуст
при условии, что в этом случае установленное число витков не отли-
чается от расчетного больше чем на 5 %. Для схемы включения реле
РНТ-565 или РНТ-562 по рис. 37, а, в м^1уст = и>раб уст; для схемы по
рис. 37, б	= %аб уст+ 'Чур уст-	схем включения реле

РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-563, РНТ-563/2 к1уст = к1раб. Число вит-
ков основной стороны получается наименьшим по сравнению с
числами витков других (неосновных — II, III) сторон защищаемого
трансформатора.

5.	Определяют число витков обмоток реле РНТ для неосновных
сторон II и III (последнее — только для трехобмоточного трансфор-
матора) из условия, чтобы в режиме нагрузки или внешнего КЗ ток в
исполнительном реле отсутствовал.

Этому условию удовлетворяют равенства (при прохождении по
всем обмоткам силового трансформатора равных мощностей):

при отключенной обмотке III

'Чует Аном ~ "Пр А[нОМ ~	(15)

при отключенной обмотке II

'Чует Аном 'ЧПр Апном	(16)
Рис. 37. Схема включения реле РНТ-562 (РНТ-565) в дифференциальной защи-
те трансформатора (автотрансформатора):

а — двухобмоточного, с использованием одной уравнительной обмотки; б —
то же с использованием двух уравнительных обмоток; в — трехобмоточного, с
использованием двух уравнительных обмоток

где /|ном, ^дном’ Лином — номинальные вторичные токи для сторон
I — III защищаемого трансформатора.

Преобразуя (15) и (16), получаем выражения для расчета числа
витков обмоток реле РНТ сторон II и III:

_ 11ном

ГУ Т1_ — ----

Пр Г

1 Ином

^1УСТ;

_ Ином , ,
"ТПр “ 1 и1уст‘
1 Ином
6.	Выбирают установленные числа витков неосновных сторон
уст и *У[цуст- Принимают ближайшее большее или меньшее число
витков, которое можно установить на реле. С учетом вышесказанно-
го относительно третьей составляющей тока небаланса предпочти-
тельнее принять ближайшее большее число витков.

Для схемы включения реле РНТ-565 или РНТ-562 по рис. 37, в

^Пуст — ^раб.уст '^1ур.уст’

'ДПуст — ^раб.уст ^Пур.уст'

Для схемы по рис. 37, а, б

^Пуст — ^раб.уст ^Пур.уст’

7.	Определяют расчетное значение первичного тока небаланса
/нбр с учетом составляющей 7ц|нбр’ обусловленной округлением
расчетных чисел витков для сторон II и 111 защищаемого трансфор-
матора. Значение /Знб р определяют по (14).

8.	Повторно определяют первичный ток срабатывания защиты
Гсз и вторичный ток срабатывания /^.р1, отнесенный к основной сто-
роне с учетом /Знб р. Если 7^, окажется больше /ср1, полученного ра-
нее при расчете по п. 2, то нужно принять новое значение гг[уст, бли-
жайшее меньшее по сравнению с ранее принятым. Затем повторяют
расчет числа витков для неосновных (II и III) сторон защищаемого
трансформатора.

9.	Проверяют чувствительность защиты при КЗ в защищаемой
зоне в расчетных минимальных режимах. Коэффициент чувствите-
льности рассчитывают по выражению

ь = р /р

ч 1 клип! ср’

где Ркт1п = /р кв'р уст — суммарная МДС, получающаяся при КЗ в за-
щищаемой зоне в минимальном режиме; /р к — ток, проходящий по
обмоткам реле РНТ от трансформаторов тока только одной из сто-
рон защищаемого трансформатора (такое условие принято для
упрощения расчета кч; токи от других сторон трансформатора обес-
печивают еще более высокий коэффициент чувствительности);
>Гр — та часть витков реле РНТ, по которым проходит ток /р к.

Пример расчета дифференциальной защиты трансформатора.
Мощность трансформатора 90 МВ  А, номинальные напряжения
115 ± 10 %/10,5 кВ, группа соединения обмоток У/Д-11. Питание
имеется со стороны как высшего, так и низшего напряжений. Регу-
лирование напряжения со стороны обмотки высшего напряжения в
пределах ± 10 %. На обеих сторонах защищаемого трансформатора
установлены трансформаторы тока с номинальным вторичным то-
ком 5 А. В защите применены реле РНТ-565. Выбор уставок зашиты
приведен в табл. 10 и 11.

Пример расчета трансформатора распределительной сети с регули-
рованием ± 16 %. При таком регулировании обеспечение чувстви-
тельности защиты несколько усложняется. Рассмотрим транс-
форматор мощностью 16 МВ • А с номинальными напряжениями
115 ± 16 %/11 кВ и группой соединения У/Д-11. Питание имеется со
стороны высшего напряжения. На обеих сторонах защищаемого
трансформатора установлены трансформаторы тока с номиналь-
ным вторичным током 5 А. В защите предлагается применить реле
РНТ-565. Выбор уставок приведен в табл. 12 и 13.

Из расчета видно, что коэффициент чувствительности при двух-
фазных КЗ оказывается недостаточным.

Таблица 10

Параметр	Обмотка 110 кВ (ВН)	Обмотка 10,5 кВ (НН)
Первичный номинальный ток у трансформатора /ном = ном ,д ^ном	_900Р0_ = 452 1,73115	90000 =4950  1,73 10,5
Коэффициент трансформации установленных ТТ Л/	600/5	6000/5
Схема соединения ТТ	Треугольник	Звезда
Номинальные вторичные токи  / к  в плечах защиты /втор „ом - ™ ™ , А	452 1,73  	— о,э2  120	4950 1_  1200
Включение обмоток реле РНТ-565:		
И'р	Да	—
и'|ур	—	Да
^Пур	Не используется	
Максимальный первичный ток при внешнем КЗ 1Ктах, проходящий через ТТ при КЗ:  на шинах 10,5 кВ  (ток приведен к 110 кВ)	2780	
на шинах 110 кВ	1600	
Параметр	Значение
Расчетный ток небаланса /Нбр, А, при наибольшем сквозном КЗ на шинах 10,5 кВ с учетом регулирования напряжения:  Анб.р + ^2нб.р — (ОД +	(0,1 +0,1)-2780 = = 556
Выбор первичного тока срабатывания защиты 1с 3 по стороне 110 кВ по отстройке от тока небаланса	1,3  556 = 723
То же по отстройке от броска тока намагничивания трансформатора Т Г	А  АЪГНОМ.Т’ л	1,3  452 = 588
Принятый /с 3 по стороне 110 кВ	723
Расчетное число витков рабочей обмотки реле на стороне 110 кВ (стороне с наибольшим номинальным вторичным током)  ^раб “ ^ср//ср.р» гле Лр.р ~ ^сз	100120  	9,6 723 -1,73
Установленное число витков рабочей обмотки ^раб уст	9
ЕС.,К,  Ток срабатывания защиты при н'раб уст /сз =	-	  ^раб. уст^сх	100420 =  9 1,73
Расчетное число витков обмоток реле для стороны 10,5 кВ (рабочая плюс уравнительная обмотки) и’1р = и’раС уст —н°м110 ном 10,5	9 ^=14,2  4,12
Расчетное число витков обмоток реле для стороны 10,5 кВ (рабочая плюс уравнительная обмотки) м^усг	14
Число витков уравнительной обмотки, включенной со стороны 10,5 кВ к1ур уст = и'Гус1 - и'ра6 уст	14 — 9 = 5
Составляющая тока небаланса. А, вызванная неточностью  установки на реле расчетных чисел витков /3 нб р = ——	^ктах	14’14,214'2780 39
Уточненный ток небаланса 7н6 уг = /н6 р + 73н6 р, А	556 + 39 = 595
Уточненный ток срабатывания зашиты по стороне 110 кВ А:.з.ут ~~ Анб.ут	1,3-595 = 773
Необходимость дальнейшего пересчета: пересчет не производится, если 3 >	3 ур	773 незначительно больше 770
Чувствительность защиты при двухфазном КЗ на выводах 10,5 кВ в минимальном режиме и отсутствии питания со стороны 10 кВ	7(2) = 1750 А клип
к  Ток в реле при рассматриваемом КЗ I = 1т1п —— К1	1,73 = 25,2  120
Коэффициент чувствительности = РКПйп/Рср, где ^кт1п ^р.к**раб.уст	25 2 -9  = 2,27  100

Примечание. При наличии питания со стороны 10 кВ чувствительность защиты при
КЗ на выводахЮ кВ будет выше. При КЗ на выводах 110 кВ в нормальном режиме чувст-
вительность защиты будет весьма высокой вследствие большого тока КЗ со стороны
ПО кВ. В режиме опробования трансформатора со стороны 10 кВ, т.е. при отсутствии
питания со стороны 110 кВ, чувствительность защиты может оказаться недостаточной, и
такой режим должен быть запрещен.
Чувствительность защиты можно повысить довольно просто. Для
этого надо учесть, что число витков стороны НН выбирали, исходя
из соотношения вторичных номинальных токов сторон для приве-
дения к нулю результирующей МДС в реле в режиме сквозного тока.
В свою очередь, вторичные номинальные токи рассчитывали, исхо-
дя из соотношения номинальных напряжений сторон ВН и НН.
Если принять за основу сторону нерегулируемого напряжения
11 кВ, при номинальном токе стороны НН МДС реле равна
Енн = /втор нни’нн = 4,2 - 6 = 25,2 А. При такой МДС ток стороны
ВН, уравнивающий МДС низшей стороны, равен =
= ^нн/^вн = 25,2/7 = 3,6 А. Этому току соответствует первичное
напряжение стороны ВН и' = 11ном ит°Р™мВН = Ц5. (3,48/3,6) =
^вн

= 111 кВ. Это напряжение, при котором вторичные МДС в реле с
обеих сторон равны, можно принять за условно номинальное. По
отношению к этому напряжению пределы регулирования составля-
ют от — 13 до + 20 %. Но при переключении ответвлений ВН в сто-
рону увеличения сопротивление трансформатора значительно воз-
растает, следовательно, ток небаланса значительно уменьшается.
Поэтому ток небаланса при самом высоком напряжении стороны

Т абл ица 12

Параметр	Обмотка 115 кВ (ВН)	Обмотка 11 кВ (НН)
Первичный номинальный ток 5 трансформатора /ном =—том ,А  ном	-^- = 80,4 1,73 115	I6-—= 840,8  1,73 11
Коэффициент трансформации установленных ТТ К/	200/5	1000/5
Схема соединения ТТ	Треугольник	Звезда
Номинальные вторичные токи  I к  в плечах защиты	„„„ = ном —,А  шор. ном	80.4-1,73  200	840,83 =  200
Включение обмоток реле.  Обмотка и’цур не используется	•Чур	"р
Первичный ток при внешнем КЗ, проходящий через ТТ при КЗ на шинах 10 кВ	Максимальный, при <7ВН = 115(1 — 0,16) 1ктах = 950 А	Минимальный, при (7ВН= 115(1 +0,1) 'ктах = 674 А

Примечание. Максимальное значение напряжения высшей стороны ограничили
значением 10 %, поскольку напряжение в сети, большее, чем 10 %, не допускается нор-
мативами. Исходя из этого рассчитаны максимальное сопротивление трансформатора и
минимальный ток КЗ на стороне НН.
Параметр	Значение
Расчетный ток небаланса /нб р, А, при наибольшем сквозном КЗ на шинах 10 кВ с учетом регулирования напряжения:  Лнб.р + ^2нб.р — (0> 1	(0,1 + 0,16)-950 = = 247
Выбор первичного тока срабатывания защиты /с 3 по стороне 110 кВ по отстройке от тока небаланса, А	1,3-247 = 321
То же по отстройке от броска тока намагничивания трансформатора Лн/ном т, А	1,3-80,4 = 104,5
Принятый /с з по стороне 110 кВ	321
Расчетное число витков рабочей обмотки реле на стороне 110 кВ* к  ^раб — ^ср/А:р.р» гДе ^ср р = Л.з	“=7,21 321-1,73
Установленное число витков стороны 110 кВ	7
Г.К,  Ток срабатывания защиты по стороне 110 кВ /сз 		=-	  ^раб. уст^сх	“ = 330  7  1,73
Расчетное число витков обмоток реле для стороны 10 кВ /ном 115  IV. = В7 <-	—	  1р	раб. уст г •11  'нем 1 1	7-^ = 5,96  4,2
Принятое число витков обмотки реле для стороны 10 кВ и>раб уст (используется рабочая обмотка)	6
Число витков уравнительной обмотки, включенной со стороны 115 кВ. ^[ур.уст — *Чуст — ^раб.уст	7-6=1
Составляющая тока небаланса, А, вызванная неточностью  г	^1р ^1уСТ г  установки на реле расчетных чисел витков /3 нб = —			6-5,96 -950=6,4 5,96
Уточненный ток небаланса /„б.уг = Агб.р + Лнб.р’ А	247 + 6,4 = 253,4
Уточненный ток срабатывания защиты по стороне 110 кВ А\з.ут — ^нЛзб.ут	1,3-253,4 = 329
Необходимость дальнейшего пересчета: пересчет не производится, если /сз > /с зуг	330 > 329.  Пересчет не нужен
Чувствительность защиты при трехфазном КЗ на выводах 10 кВ в минимальном режиме	/,3’ =674 А тп
д-  Ток в реле при рассматриваемом КЗ I =	, А  К/	674  — -1,73 = 29,15  40
Коэффициент чувствительности где	— А’ к^раб.уст	^1 = 2,04  100
Ток в реле при двухфазном КЗ на выводах 10 кВ /121 = /<3'/1,15, А	29,15/1,15 = 25,3
Коэффициент чувствительности	25,37 = 1.77  100

* Для упрощения расчета вначале считаем витки неосновной стороны.
Параметр	Значение
Расчетный ток небаланса 7н6 р, А, при наибольшем сквозном КЗ, на шинах 10 кВ с учетом регулирования напряжения:  Лнб.р + ^2нб.р = (°Л + Дпт)Астах	(0,1 +0,13) X  X 950 = 218
Выбор первичного тока срабатывания защиты /с 3 по стороне 110 кВ по отстройке от тока небаланса, А	1,3-218 = 284
То же по отстройке от броска тока намагничивания трансформатора &н/номт, А	1,3-80,4= 104,5
Принятый 7С 3 по стороне 110 кВ	284
Расчетное число витков рабочей обмотки реле на стороне 110 кВ* к  ^раб — ^ср/^ср.р’ гДе ^ср.р ~ ^сз	100-40 	— о, 1Э  284-1,73
Установленное число витков стороны 110 кВ	8
Ток срабатывания защиты по стороне 110 кВ 7СЗ =	!—-—  ^рабусЛсх	100^0 = 289 8-1,73
Расчетное число витков обмоток реле для стороны 10 кВ ц,	ц,	/>юм||5  ”1р ра&уст г  1 ном11	8-М = б,98  4,2
Принятое число витков обмотки реле для стороны 10 кВ И'раб.уСТ, используется рабочая обмотка	7
Число витков уравнительной обмотки, включенной СО СТОрОНЫ 115 кВ ^Чур.уст ^Чуст ~ ^раб.уст	8-7=1
Чувствительность защиты при трехфазном КЗ на выводах 10 кВ в минимальном режиме	7(3> =674 А ктт
к  Ток в реле при рассматриваемом КЗ I =	А  К1	674  — 1,73 = 29,15  40
Коэффициент чувствительности кч = Рктт/Рс^ где к'Кпип — ^р.к^раб.уст	29,15-8 _ 2 33  100
Ток в реле при двухфазном КЗ на выводах 10 кВ = /<3>/1,15, А	29,15/1,15 = 25,3
Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ	25Л8 = 2;02  100

* Для упрощения расчета вначале считаем витки неосновной стороны.

ВН можно вообще не учитывать, а рассчитать ток небаланса только
при самом низком напряжении ВН 96,6 кВ. Но это самое низкое на-
пряжение отклоняется от условно номинального не на 16, а на 13 %,
т.е. можно принять Длт = 0,13, а третья составляющая автоматиче-
ски выпадает из расчета.
Теперь можно повторить расчет, исключив из тока небаланса тре-
тью составляющую и уменьшив вторую составляющую до значения
0,13 (табл. 14).

Требуемая “Правилами устройств электроустановок” чувствите-
льность достигнута. Ток срабатывания защиты составляет при этом
3,6/НОМ трансформатора. Можно на этом остановиться, а можно
продолжить расчет вплоть до оптимального напряжения в соответ-
ствии с [8, 12], несколько повысив чувствительность защиты.

Однако при таких токах срабатывания нельзя обеспечить реаги-
рование защиты при витковых замыканиях в обмотках. Поэтому же-
лательно иметь значительно меньший ток срабатывания защиты.

Использование в схемах дифференциальных защит трансформа-
торов и автотрансформаторов, блоков генератор — трансформатор,
электродвигателей реле РНТМ позволяет настраивать следующие
уставки срабатывания:

7ср| = (0,30 5)7НОМ;

/ср2 = (1,5-ь 2)/ном.

На реле РНТМ дифференциальных защит генераторов уставки
срабатывания выбираются в следующих диапазонах:

7ср1 = (0,1 0,2)/ном;

/ср2 = (0,6 + 0,8)/ном.

При этом очевидно, что при выборе числа витков рабочей обмот-
ки реле и оценке надежности действия защиты (проверке коэффи-
циента чувствительности) в расчете участвует ток /ср1.

Использовать токи срабатывания, значительно меньшие номи-
нальных токов защищаемых аппаратов, позволяют также современ-
ные микропроцессорные защиты, рассмотрение которых находится
за пределами данной работы.

Серийно выпускаемые промышленностью реле ДЗТ также по-
зволяют значительно снизить токи срабатывания защиты трансфор-
маторов по сравнению с защитами на реле РНТ, правда, не снижая
их до значений ниже номинальных токов аппарата. Причем повы-
шение чувствительности защит получается практически без услож-
нения реле, без увеличения его габаритов и стоимости. К особенно-
стям расчета уставок реле ДЗТ перейдем в § 10.
9.	Выбор уставок на короткозамкнутой
обмотке реле РНТ

Надежность отстройки реле от бросков тока намагничивания
осуществляется двумя путями: выбором тока срабатывания (см. § 6)
и выбором параметров короткозамкнутой цепи. У реле РНТ-562,
РНТ-563, РНТ-563/2, РНТ-564 последнее достигается изменением
числа включенных витков короткозамкнутой обмотки, у реле
РНТ-565, РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-567, РНТ-567/2 - регулиро-
ванием активного сопротивления Ак, включенного последователь-
но в цепь короткозамкнутой обмотки.

С увеличением числа витков короткозамкнутой обмотки или
уменьшением сопротивления Як надежность отстройки реле от пе-
реходных токов увеличивается. Однако при этом увеличивается
время действия реле при КЗ в защищаемой зоне. Поданным (2] при
усилении действия короткозамкнутой обмотки и малонагруженных
трансформаторах тока замедление срабатывания реле может дости-
гать 0,03 — 0,04 с, а полное время срабатывания защиты при наибо-
лее неблагоприятных условиях 0,12 с.

В дифференциальной защите генераторов апериодическая со-
ставляющая в токе небаланса относительно невелика, поэтому
для обеспечения быстродействия защиты целесообразно прини-
мать минимальную уставку: отпайки А— А (см. рис. 24 — 26, ч. 1)
или /?к = 10 Ом. Опыт эксплуатации показывает, что в реле схемы
дифференциальной защиты шин для надежной отстройки реле от
переходных токов также достаточно минимальной уставки на ко-
роткозамкнутой обмотке (отпайки А — А или Кк = 10 Ом).

В дифференциальных защитах трансформаторов минимальные
уставки на короткозамкнутой обмотке РНТ не рекомендуются.
Опыт показывает, однако, что обычно достаточными являются
уставки на отпайке Б — Б или соответственно при = 2,5 + 3 Ом.

Когда трансформаторы тока оказываются сильно загруженными
(вместе с дифференциальной в токовые цепи включены другие за-
щиты или велико сопротивление соединительных проводов), следу-
ет усиливать действие короткозамкнутых обмоток путем использо-
вания отпаек В — В, Г — Гили соответственно установкой сопротив-
ления 7?к = ] Ом, 7?к = 0.

Модернизированные реле типа РНТМ имеют меньшую задержку
на срабатывание при внутренних КЗ с апериодической составляю-
щей благодаря уменьшению тока срабатывания дифференциальной
защиты.
10.	Принципы расчета уставок
и выбора числа витков обмоток
реле ДЗТ

Выбор уставок реле ДЗТ-11, применяемых в основном в схемах
дифференциальных защит трансформаторов и автотрансформато-
ров, отличается от расчета уставок дифференциальной защиты с
реле РНТ:

1)	выбором места установки тормозной обмотки, для чего целесо-
образно прежде всего выполнить расчет сквозных токов КЗ; это
обеспечит возможность не учитывать ток небаланса в ряде режимов
для отстройки защиты от сквозных КЗ;

2)	расчетом числа витков тормозной обмотки, исходя из наиболь-
шего сквозного тока торможения;

3)	проверкой чувствительности зашиты по тормозным характери-
стикам реле с учетом возможного увеличения тока срабатывания за-
щиты, если тормозная обмотка устанавливается с одной из питаю-
щих сторон.

Выбор плеча защиты, в которое целесообразно установить тор-
мозную обмотку, кратко рассматривался в § 5 при описании устрой-
ства реле ДЗТ. Теперь следует сделать это более подробно.

Сначала нужно дать перечень возможных вариантов работы
трансформаторов. Первый простейший вариант — это двухобмо-
точный трансформатор с односторонним питанием, как правило, со
стороны высшего напряжения и, как правило, с регулированием на-
пряжения под нагрузкой со стороны высшего напряжения. Как уже
говорилось, тормозную обмотку лучше всего установить с той сторо-
ны, где питание отсутствует. В этом случае преимущество реле ДЗТ
заключается в том, что ток срабатывания защиты выбирается только
по условию отстройки от броска тока намагничивания, т.е. расчет
производится по формуле

/ = к I

С.З Н НОМ.Т’

где /ном т — номинальный ток защищаемого трансформатора.
Коэффициент надежности кн в случае использования реле ДЗТ
принимается несколько больше, чем для реле РНТ, поскольку у это-
го реле отсутствует короткозамкнутая обмотка, т.е. хуже отстройка
от апериодической составляющей броска тока намагничивания.
Обычно ки принимается равным 1,5, при необходимости повыше-
ния чувствительности зашиты можно рассчитать уменьшенное зна-
чение Лн по рекомендациям' [8].

Условие отстройки срабатывания защиты от расчетного тока не-
баланса при сквозных КЗ для этого случая не используется, поско-
льку такая отстройка осуществляется включением тормозной об-
мотки в плечо НН трансформатора. Очевидно, чувствительность та-
кой защиты по сравнению с защитой на реле РНТ значительно
выше.

Второй вариант — при выполнении защиты трехобмоточного
трансформатора также с односторонним питанием, как правило, со
стороны ВН. Здесь возможны три варианта установки тормозной
обмотки:

1)	установка тормозной обмотки в плечо СН или НН. Тогда ток
срабатывания защиты приходится выбирать по условию отстройки
как от броска намагничивающего тока, так и от сквозного тока неба-
ланса. Но из двух вариантов расчетного тока небаланса (при КЗ на
стороне СН или на стороне НН) выбирается меньший, что дает зна-
чительное повышение чувствительности защиты по сравнению с за-
щитой на реле РНТ. Проще говоря, тормозная обмотка устанавли-
вается в то плечо защиты, через которое проходит наибольший ток
КЗ;

2)	установка тормозной обмотки на сумму токов сторон СН и Н Н.
В этом случае выбор тока срабатывания защиты выполняется только
по первому условию, что дает наибольшую чувствительность защи-
ты. Однако этот вариант не всегда выполним, если используется
реле ДЗТ в заводском исполнении без каких-либо местных переде-
лок. В частности, не всегда возможно выполнить требуемые витки
на рабочих и уравнительных обмотках, может оказаться недостаточ-
ным число витков тормозной обмотки;

3)	установка тормозной обмотки со стороны питания, обычно
ВН. В этом случае выбор тока срабатывания защиты также выпол-
няется только по первому условию. Однако при любом КЗ в зоне
действия защиты торможение увеличивает ток срабатывания, сле-
довательно, чувствительность защиты снижается, и это надо прове-
рять. Кроме того, известно [12], что при отношении числа витков
тормозной обмотки к числу витков рабочей обмотки большем 0,4 за-
щита может отказать из-за значительного снижения кратности тока
в исполнительном органе реле. Вместе с тем для большинства защит
современных трансформаторов при расчете уставок реле как раз по-
требуется превышение этого отношения.

Третий вариант — это использование двухобмоточного транс-
форматора в схемах с двусторонним питанием. В этом случае реше-
ние о месте установки тормозной обмотки принимается на основа-
нии полученных значений сквозных токов КЗ. Тормозную обмотку
лучше всего установить с той стороны, при КЗ на которой получает-
ся наибольший сквозной ток КЗ (например, НН) и, следовательно,
наибольший ток небаланса. Это позволяет не отстраивать защиту от
такого тока небаланса. Чувствительность защиты достаточно прове-
рить при отсутствии питания со стороны, на которой получился та-
кой сквозной ток (НН в том же примере), поскольку подпитка КЗ с
этой стороны лишь увеличивает чувствительность защиты. Однако
при КЗ на стороне более мощного источника питания (в данном
случае ВН) чувствительность при подпитке КЗ со стороны менее
мощного (в данном случае НН) может оказаться недостаточной,
если со стороны более мощного источника подпитка КЗ в каких-то
режимах отсутствует. Поэтому чувствительность защиты следует
проверить в режиме такого одностороннего питания и, если она не-
достаточна, принять меры к недопущению такого режима.

Наконец, самый трудный для рассмотрения вариант — это тре-
хобмоточный трансформатор или блок генератор — трансформатор
с двух- или трехсторонним питанием. В этом варианте согласование
требования отстройки от сквозных КЗ в максимальных режимах и
требования чувствительности защиты в минимальных режимах
представляет собой трудоемкую задачу. Чаще всего для решения
этой задачи использовались реле ДЗТ-13, ДЗТ-14 с несколькими от-
дельными тормозными обмотками, в настоящее время используют-
ся время-импульсные реле ДЗТ-21, ДЗТ-23, а также микропроцес-
сорные защиты различных серий. Рассмотрение таких расчетов вы-
ходит за пределы данной брошюры, поскольку она посвящена
ознакомлению с принципами работы реле серий РНТ и ДЗТ. Здесь
же следует отметить лишь то, что подключение тормозной обмотки
ДЗТ-11 на сумму двух сторон, обычно СН и НН, не получается, если
возможно питание со стороны СН при отсутствии питания со сторо-
ны ВН. Действительно, в этом случае при КЗ в зоне тормозная об-
мотка будет обтекаться током КЗ как низкой, так и средней сторон,
что может приводить к недопустимому загрублению защиты.

Как указывалось выше, ток срабатывания защиты выбирается по
условиям отстройки от бросков тока намагничивания и отстройки
от небалансов при тех сквозных КЗ, которые не увеличивают за счет
Параметр	Числовое значение
Выбор первичного тока срабатывания защиты по отстройке от броска тока намагничивания трансформатора Ан/ном т, А	1,3 80,4 = 104,5
Принятый ток /с з по стороне 110 кВ	104 5
Расчетное число витков рабочей обмотки реле  к  на стороне 110 кВ* кра6 = Гср//срр, где /ср р =	100 40 = 22 (  104,5 1,73
Установленное число витков стороны 110 кВ	22
Ток срабатывания защиты по стороне 110 кВ =	-	, А  раб. усгсх	100,40 = 105  22 1,73
Ток срабатывания реле при принятом числе витков, А	100/22 = 4,54
Расчетное число витков обмоток реле для стороны 10 кВ  и; -и;	Аюм! 15  К1р“ "раб. уст ,  1 НОМ 11	22-^- = 18,2  4,2
Принятое число витков обмотки реле  для стороны 10 кВ и’рабуст» используется рабочая обмотка	18
Число витков уравнительной обмотки, включенной со стороны 115 кВ, м'|уруСТ = и'|уст — и’рабуст	22-18 = 4
Составляющая тока небаланса, А, вызванная неточностью уста- новки на реле расчетных чисел витков /Зн6р =——	—	1^-950 =  18,2  = 10,6
Уточненный ток небаланса /нбуг — /Нб.р + Лнб р> А	247 + 10,6 = 257,6
Число витков тормозной обмотки, установленной на стороне НН, иу	нЬр>с'1—5!?.  /тоРм(еа	257,6 18 = 950 0,75  6
Принятое число витков тормозной обмотки	11
Ток в реле при минимальном двухфазном КЗ на стороне НН (из табл 13)	25,3
Коэффициент чувствительности	25,3/4,54 = 5,56

* Для упрощения расчета вначале считаем витки неосновной стороны.

торможения ток срабатывания защиты, т.е. в случаях, когда плечо
защиты с включенной тормозной обмоткой не обтекается током КЗ.

Отстройка от небалансов при сквозных токах, в которых плечо за-
щиты с включенной тормозной обмоткой обтекается током КЗ,
обеспечивается выбором требуемого числа витков тормозной об-
мотки. Выбор числа витков производится таким образом, чтобы при
всех значениях сквозного тока КЗ точки, соответствующие отноше-
ниям рабочей и тормозной МДС в реле, лежали в зоне несрабатыва-
ния реле, ниже характеристики несрабатывания (см. рис. 18, 33, 34,
ч. 1).

Исходя из этого, число витков тормозной обмотки рассчитывают
по формуле

= Л /нб.расЧН,раб	П7)

торм котс Г г
л торм'-ь"'

где Лотс — коэффициент отстройки, обеспечивающий необходимый
запас, учитывающий ошибку реле и погрешность в расчетах уровней
токов, обычно принимается равным 1,5; /Нб.расч — расчетное значе-
ние первичного тока небаланса; и» аб — число витков стороны, где
установлена тормозная обмотка; /^орм — первичный ток торможе-
ния при расчетном КЗ; а — угол наклона спрямленной нижней
тормозной характеристики реле (для реле выпуска после 1967 г. его
можно принимать равным 0,75, для реле выпуска до 1967 г. — 0,9).

Чувствительность защиты оценивается по отношению рабочей
МДС к МДС срабатывания. При этом рабочая МДС определяется
при рассматриваемой МДС торможения, а МДС срабатывания — в
условиях, когда защита находится на грани срабатывания при рас-
сматриваемом КЗ через переходное сопротивление.

Все вышесказанное удобно рассмотреть на конкретном примере
выбора уставок дифференциальной зашиты с реле ДЗТ-11 двухоб-
моточного трансформатора мощностью 16 МВ • А из примера § 8.
Все исходные данные для расчета остаются теми же, поэтому повто-
рять табл. 12 не имеет смысла. Последующий расчет приведен в
табл. 15.

Из расчета видно, что использование реле ДЗТ в защите двухоб-
моточного трансформатора с односторонним питанием вместо реле
РНТ повышает чувствительность защиты в 2,5 раза.
11.	Наладка реле РНТ

Перед вводом в эксплуатацию нового реле необходимо проверить
его исправность и настроить заданные уставки. Реле, находящиеся в
эксплуатации, требуют различных проверок. Наладка и проверки
реле проводятся в соответствии с “Правилами технического обслу-
живания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистан-
ционного управления и сигнализации электростанций и подстан-
ций НО — 750 кВ” [13]. Проверки подразделяются на следующие ка-
тегории: проверка при новом включении (наладка); первый
профилактический контроль; профилактический контроль; профи-
лактическое восстановление (ремонт); опробование; технический
осмотр; внеочередная проверка; послеаварийная проверка.

При новом включении производится полный объем работ на
устройстве релейной защиты — от проверки схемы и маркировки,
внешнего осмотра и оценки общего состояния аппаратуры до элект-
рической настройки реле, проверки взаимодействия схемы защиты,
комплексного опробования с воздействием на выключатель и про-
верки рабочим током.

При профилактическом контроле, представляющем собой перио-
дическую проверку работоспособности устройства, выявляются и
устраняются причины возможных в процессе эксплуатации внезап-
ных отказов его элементов. Несколько большим объемом проверки
характеризуется первый после нового включения профилактический
контроль, предназначенный для выявления приработочных отказов
в первый период (1 — 1,5 года) эксплуатации устройства.

Основное назначение профилактического восстановления устрой-
ства — периодическое устранение последствий процессов износа и
старения путем замены или восстановления элементов устройства
для предотвращения возникновения постепенных его отказов. При
профилактическом восстановлении должны выполняться также за-
дачи профилактического контроля.

Под опробованием понимается дополнительная проверка работо-
способности наименее надежных элементов устройств.
Внеочередные проверки проводятся при частичных изменениях
схем или реконструкциях устройств, при восстановлении цепей,
нарушенных в связи с ремонтом основного оборудования, а также
при необходимости изменения уставок или характеристик реле и
устройств.

Объемы проверок определяются фактическим состоянием
устройств, а при профилактических контроле и восстановлении —
условиями работы реле и других элементов устройств в процессе эк-
сплуатации: степенью загрязненности и увлажненности, вибрации
панелей, на которых смонтированы устройства, и т.п.

Если качество наладки при новом включении высокое, то объем
профилактических контроля и восстановления, как правило, значи-
тельно меньше, чем при новом включении, и, в конечном счете,
определяет длительную безотказную эксплуатацию устройств.

При новом включении и при основных видах техобслуживания
при подходе к защите персонал должен знать:

1)	параметры защищаемого объекта (генератора, трансформатора
и т.п.), его номинальные напряжения, пределы регулирования на-
пряжений трансформаторов, номинальные токи, группу соедине-
ний обмоток;

2)	максимальные и минимальные значения токов КЗ для всех
сторон защищаемого объекта;

3)	коэффициенты трансформации и схемы соединения ТТ, пол-
ную схему токовых и оперативных цепей;

4)	схему включения и числа витков всех обмоток дифференциа-
льных реле;

5)	заданные значения токов срабатывания при питании от каж-
дой группы ТТ.

Кроме того, приступая к техобслуживанию, персонал должен
подготовить все необходимые инструменты, аппаратуру, исполни-
тельные схемы защиты присоединения, паспорт-протокол с данны-
ми предшествующих проверок, методическую литературу [7, 14].

а)	Оценка общего состояния реле и внешний осмотр. Для предвари-
тельной оценки общего состояния реле необходимо на вновь вводи-
мом в эксплуатацию реле проверить МДС срабатывания и возврата
реле при включении всех витков первичных обмоток, а при эксплуа-
тационных проверках — только на уставке срабатывания.

Проверку необходимо производить в соответствии с указаниями
п. “г” настоящего параграфа. Для одновременной проверки исправ-
ности внешнего монтажа включение проверочного устройства сле-
дует производить на сборке зажимов панели защиты.
При внешнем осмотре проверяют целость смотрового стекла или
пластмассового кожуха, плотность прилегания стекла к кожуху и ко-
жуха к цоколю, состояние уплотнений. Далее производят очистку от
пыли и грязи кожухов и цоколей реле, шпилек или пластин, посред-
ством которых реле подключены квнешним цепям, наружного мон-
тажа схемы и сборки контактных зажимов защиты. Проверяют на-
дежность крепления реле и надежность изоляции его выводов отно-
сительно панели.

б)	Внутренний осмотр, проверка и регулирование механической час-
ти реле. Объем проверки механической части устанавливается по ре-
зультатам внешнего и внутреннего осмотров реле и предварительно-
го измерения первичного тока срабатывания и возврата (см. п. “а”),
отклонение которых от заданных значений более чем на ± 5 % ука-
зывает на наличие неисправностей в реле.

После вскрытия реле все детали тщательно очищают от пыли и
грязи. Проверяют надежность крепления узлов и деталей реле к цо-
колю, а также затяжки винтов и гаек, крепящих проводники внут-
реннего монтажа и шпильки (пластины) наружного монтажа на вы-
водах реле. Проверяют состояние промежуточного насыщающегося
трансформатора: надежность крепления трансформатора к цоколю
реле, целость наружной изоляции обмоток, выполнение выводов
обмоток, целость и надежность их изоляции, наличие зазоров меж-

ду соседними выводами с задней
стороны лицевого щитка, затяжку
винтов; изоляция выводов не дол-
жна попадать под крепящие вин-
ты; плотность стяжки листов стали
магнитопровода; наличие по всей
длине и целость резьбы на штепсе-
льных винтах и в гнездах щитка
уставок; штепсельные винты дол-
жны иметь такую длину, чтобы
обеспечивался надежный контакт
между пластинками лицевого щит-
ка, штепсельными винтами и втул-
ками, к которым крепятся выводы
обмоток.

Для надежной затяжки штепсе-
льных винтов рекомендуется при-
менять специальный ключ, изоб-
раженный на рис. 38. Ключ легко
изготовить из алюминиевой труб-

Рис. 38. Ключ для затяжки штепсе-
льных винтов
ки, внутренний диаметр которой на 1 — 1,5 мм меньше диаметра
штепсельного винта. На внутренней поверхности трубки надфилем
пропиливают канавки в количестве, равном числу ребер на поверх-
ности изоляционной головки штепсельного винта.

В реле, имеющих регулируемые сопротивления /?ки Лш, проверя-
ют исправность и надежность контактов и выводов указанных со-
противлений. Осматривают и проверяют механическую часть ис-
полнительного реле. Проверяют надежность паек к неподвижным
контактам и наконечникам, состояние спиральной пружины, осе-
вой люфт подвижной системы, который должен быть в пределах
0,2 — 0,3 мм. Зазоры между полкой якоря и полюсами магнитопро-
вода при втянутом якоре должны быть одинаковыми и равными
0,6 — 0,7 мм. Проверку реле типа РТ-40 производят в соответствии с
рекомендациями [4 — 6]. При правильной установке упоров, огра-
ничивающих начальное и конечное положения якоря реле РТ-40
(ЭТ-521), и при правильной затяжке пружины указатель уставки
должен быть установлен на черте шкалы.

При использовании у реле РНТ-567 и РНТ-567/2 двух контактов
— замыкающего и размыкающего — суммарный воздушный зазор
между двумя мостиками и двумя парами неподвижных контактов
должен быть не меньше 1,5 — 2 мм при максимальном повороте
контактных мостиков вокруг своих осей.

в)	Проверка изоляции. Проверка изоляции включает измерение
сопротивления изоляции и испытание ее электрической прочности
повышенным напряжением.

Сопротивление изоляции токоведущих частей реле относительно
корпуса и между собой должно измеряться мегаом метром на 1 кВ в
следующей последовательности. Снимают перемычки, соединяю-
щие первичные обмотки. Измеряют сопротивление изоляции: пер-
вичных обмоток относительно корпуса и между собой; вторичной и
короткозамкнутой обмоток относительно корпуса; токоведущих ча-
стей исполнительного реле относительно корпуса и между собой.
Сопротивление изоляции у исправных реле должно быть не менее
К) МОм. Испытание электрической прочности изоляции произво-
дят подачей переменного напряжения I кВ относительно “земли” в
полной схеме защиты в течение 1 мин.

г)	Настройка электрических характеристик реле. Источники пита-
ния и способы регулирования тока. Для настройки реле РНТ питание
его первичных обмоток должно осуществляться синусоидальным
током. Указанное требование вытекает из реальных условий работы
реле в схеме защиты: токи, поступающие в реле от ТТ, имеют сину-
соидальную форму. Питание схемы для настройки реле должно по-
даваться от междуфазных напряжений переменного тока ПО или
220 В, а последовательно с первичной обмоткой реле необходимо
включать активное сопротивление 7?д, значение которого примерно
в 10 раз превышает полное сопротивление реле.

Кривая междуфазного напряжения имеет, как правило, синусои-
дальную форму, в то время как кривая фазного напряжения часто
отличается от синусоиды. При подведении синусоидального напря-
жения непосредственно к зажимам реле, например от регулировоч-
ного автотрансформатора, ток будет несинусоидальным из-за насы-
щения сердечника НТТ реле. Поэтому для регулирования тока луч-
ше всего использовать схему с реостатом.

При использовании схемы с нагрузочным трансформатором или
ЛАТР для получения синусоидальной формы кривой тока последо-
вательно с обмогкой реле необходимо включать дополнительный
резистор 7?д, минимальные сопротивления которого должны быть
следующими:

Число витков первичной обмотки..... 5 10 20 40 60 120 180

Сопротивление Лд, Ом............... 1,5 3 5 10 15 30 50

При техобслуживании реле с помощью установки У5053 и ее ана-
логов для обеспечения синусоидальности подаваемого тока следует
использовать предвключенное сопротивление, которое устанавли-
вается в соответствии с инструкцией на установку.

Настройка и проверка исполнительного реле. Значение вторичного
тока срабатывания /2ср для реле РНТ неизменно. Оно определяется
рабочей уставкой на исполнительном органе. Для реле РНТ, у кото-
рых в качестве исполнительного органа применено реле типа
ЭТ-520, среднее значение вторичного тока срабатывания равно
0,225 А, а для реле с исполнительным органом типа РТ-40 — 0,17 А.

При проверке реле отключают от вторичной обмотки НТТ
(рис. 39). Для этого снимают перемычку 11—12. Питание от испы-
тательной схемы подг ют на зажимы 10— 77, т.е. непосредственно на
обмотку реле. Измеряют токи срабатывания и возврата, а также на-
пряжение срабатывания реле. Для измерений следует пользоваться
миллиамперметром со шкалой 300 — 500 мА класса 0,2 — 0,5 и высо-
коомным вольтметром со шкалой 1 — 5 В. Целесообразнее при из-
мерении тока отключать вольтметр.

Для реле ЭТ-520 ток срабатывания при положении указателя на
риске шкалы (рабочая точка реле) должен находиться в пределах
0,222 — 0,228 А. Напряжение срабатывания при питании от источ-
ника синусоидального тока должно быть 1,5 — 1,6 В. Коэффициент
возврата по току должен быть равным примерно 0,85. При отклоне-
Рис. 39. Схема для настройки исполнительного органа реле РНТ

нии параметров ЭТ-520 от параметров указанных реле необходимо
отрегулировать реле согласно рекомендациям [4, 5].

Ток срабатывания реле РТ-40 на рабочей уставке должен быть ра-
вен 0,17 А с возможным отклонением в меньшую сторону на 0,01 А.
При подведении к обмотке реле синусоидального напряжения, рав-
ного 3,6 В, реле должно срабатывать; допускается отклонение на-
пряжения срабатывания в меньшую сторону на 0,1 В. Коэффициент
возврата реле РТ-40 должен быть 0,85. Для повышения четкости сра-
батывания допустимо снижение коэффициента возврата до 0,8. При
отклонении параметров РТ-40 от указанных выше реле регулируется
в соответствии с рекомендациями [4, 6].

Следует обратить внимание, что рекомендуемые параметры сра-
батывания исполнительного реле соответствуют оптимальному ре-
жиму работы насыщающегося трансформатора тока, а отклонения
от них могут привести либо к ухудшению отстройки, либо к сниже-
нию запаса по срабатыванию.

Проверка исправности НТТ. Об исправности магнитопровода, от-
сутствии обрывов и витковых замыканий в первичных и вторичной
обмотках НТТ, а также о правильности выполнения короткозамк-
нутой обмотки можно судить по характеру зависимости между то-
ком в первичных обмотках НТТ и напряжением на зажимах испол-
нительного реле.

Зависимость между первичным током /п и вторичным напряже-
нием на реле С/ снимают по схеме на рис. 40, а до насыщения сер-
дечника НТТ. Насыщение характеризуется тем, что напряжение (Зр,
достигнув максимального значения, практически не меняется, не-
смотря на дальнейшее увеличение первичного тока. У реле РНТ на-
сыщение НТТ наступает при токах в первичных обмотках, равных
примерно (4,5 4- 5)/ср.

Чтобы график зависимости 1/р от /п был пригоден для оценки ис-
правности НТТпри любых уставках на реле, по горизонтальной оси
Рис. 40. Снятие характеристик зависимости между первичным током и вторич-
ным напряжением на НТТ:

с — испытательная схема; б— характеристики реле РНТ-562. РНТ 563; в—ха-
рактеристики реле РНТ-565 — РНТ-567; 7 — короткозамкну гая обмотка разо-
мкнута; 2— короткозамкнутая обмотка замкнута

откладывают не ток, а МДС Рп, подсчитываемую путем умножения
значений тока на число включенных витков первичной обмотки.

Вольтметр, используемый для измерений Ц,, должен иметь внут-
реннее сопротивление не менее 1000 Ом на пределе 2 — 3 В. Снятие
характеристик проводят в следующем порядке.

Якорь исполнительного реле заклинивают в отпавшем положе-
нии. На рабочих обмотках устанавливают максимальное число вит-
ков. Поочередно в каждую рабочую обмотку подают ток, плавно ре-
гулируемый движком автотрансформатора Я Г в пределах (0 4- 5)/ср.
Для значений тока 0,5; 1; 2; 3; 5/ср измеряют {7 и строят характери-
стики зависимости Ср от Гп.

Характеристики снимают как при замкнутой, так и при разо-
мкнутой короткозамкнутой обмотке. При правильной взаимной по-
лярности и и при любых уставках (А — А; Б — Б; В - В, Г— Г
или от нуля до 10 Ом) характеристики располагаются несколько
ниже, чем при разомкнутой короткозамкнутой обмотке. На рис. 40, б
показаны примерные зависимости (Ур от Бп для реле РНТ-562 и
РНТ-563 (напряжения измерялись авометром типа Ц-4311), на
рис 40, в — для реле РНТ-565 — РНТ-567.

Оценку исправности магнитной системы и обмоток реле можно
осуществить сравнением характеристик, снятых при крайних устав-
ках на короткозамкнутой обмотке А — А и Г— Г или Лк = 10 Ом и
/?к = 0.

По характеристике зависимости (/р от Рп судят также о надежно-
сти работы реле при КЗ в защищаемой зоне, поскольку отношения
напряжений 1/р при 2/ср; 3/ср; 5/ср к напряжению 1Ур при токе сраба-
тывания /ср примерно пропорциональны отношениям токов /2 в ис-
полнительном реле притехже кратностях(2; 3; 57ср) ктоку /2вусло-
виях срабатывания.

У исправных, правильно настроенных реле коэффициенты на-
дежности (см. § 3) должны быть:

, <	^Р(2/ср)	, „

Л =------Е--не менее 1,2;

НГ/	’ ’

^р<4Р)

„	^р(5/ )

=------е--не менее 1,35.

В практике, однако, при правильном регулировании исполните-
льного реле имели место отклонения в меньшую сторону коэффи-
циентов надежности к'н иЛ(" от значений, гарантируемых заводом. В
отдельных случаях у реле РНТ-565, РНТ-566 к"н не превышал
1,2—1,25. Указанные отклонения можно объяснить несоответстви-
ем параметров магнитопровода техническим условиям.

На тех экземплярах реле, у которых отмечен указанный недоста-
ток, допускается снижение на 5 — 7 % тока срабатывания реле РТ-40
(примерно до 0,16 А), МДС срабатывания реле должна при этом
остаться равной 100 А, что обеспечивается изменением сопротивле-
ния (см. ниже).

Важно иметь в виду, что сравнивать полученные при данной про-
верке зависимости с типовыми или снятыми при ранее проводив-
шихся проверках можно только в том случае, если измерения прово-
дились однотипными приборами (например, тестером ТТ-1, аво-
метром Ц-4311). Объясняется это тем, что форма кривой (/р сильно
отличается от синусоиды.

Несколько сложнее, но зато точнее можно измерить коэффици-
ент надежности без использования однотипных приборов. Опера-
ции проводят в следующей последовательности. Измеряют первич-
ный ток срабатывания реле. Не изменяя числа включенных витков
первичной обмотки в реле, подают двукратный (пятикратный) ток
срабатывания. Увеличивают затяжку пружины исполнительного
органа так, чтобы при наличии тока в реле исполнительный орган
находился на грани срабатывания. Отключают ток и отсоединяют
исполнительный орган от схемы реле перемычкой 11 — 12. Измеря-
ют ток срабатывания исполнительного органа от синусоидального
источника, как это было описано выше при проверке уставки этого
органа. Отношение измеренного тока срабатывания исполнитель-
ного органа к его току срабатывания при нормальной затяжке пру-
жины называется коэффициентом надежности при интересующей
нас кратности первичного тока. Такое измерение наиболее полно-
ценно, поскольку это отношение измеряется именно для той формы
тока, на которую реагирует исполнительный орган. После выполне-
ния измерений указатель реле возвращается в нормальное состоя-
ние, и производят повторную проверку тока срабатывания.

Проверка исправности короткозамкнутой обмотки. Доля участия
короткозамкнутой обмотки в трансформации тока /п во вторичную
обмотку НТТ зависит от числа включенных витков секций и'', и
(РНТ-562 - РНТ-564) или от Кк (РНТ-565 - РНТ-567). Проверка
короткозамкнутой обмотки заключается в измерениях напряжений
на секциях и/, к" и на их отпайках при разомкнутом контуре корот-
козамкнутой обмотки. Проверку производят по схеме рис. 40, а.

На реле, у которых уставки регулируются отпайками, для размы-
кания контура короткозамкнутой обмотки снимают штепсельные
винты, предназначенные для включения отпаек. В одну из первич-
ных обмоток с полным числом витков подают ток /п » (2 4- 2,5)/ср и
измеряют напряжения между общей точкой секций и/ и к" (вы-
вод 9, см. рис. 24 — 26, ч. 1) и всеми отпайками. У исправного реле
на одноименных отпайках секций и/ и и," напряжения должно быть
примерно одинаковыми, а при переходе от отпаек А — А к отпайкам
Г— /"напряжения возрастают (отпайки и выводы реле на рис. 40, а
не показаны).

На реле с плавным регулированием уставок короткозамкнутой
обмотки контур размыкают на выводе 9. При исправных и правиль-
но включенных короткозамкнутых обмотках на секциях и и'" воз-
никают примерно одинаковые напряжения, а напряжение в рассеч-
ке на выводе Сбудет равно примерно двойному напряжению одной
из секций. Так, при подаче в первичную обмотку РНТ тока, соответ-
ствующего 3/ср (300 А), на секциях и/ и напряжение 9 — 10 В, а в
рассечке на выводе 9 18 — 19 В. Для измерений пригоден вольтметр
с большим внутренним сопротивлением (не менее 1000 Ом на 1 В) и
с пределами шкалы 0,5 — 30 В.

Настройка и проверка первичных параметров реле РНТ (МДС сра-
батывания). На первичных обмотках реле устанавливают полное
число витков. На короткозамкнутой обмотке регулируется сопро-
тивление Лк, или включаются отпайки, выбранные при расчете
уставок защиты [для правильной установки значения Ек контур ко-
роткозамкнутой обмотки должен быть разомкнут на зажиме 9 (см.
рис. 24 — 26, ч. 1)]. При питании первичных обмоток синусоидаль-
ным током измеряют первичный ток срабатывания и подсчитывают
МДС срабатывания реле (Дср = 4р^уСТШйХ)- Измерение /ср и подсчет
Рср производят для каждой первичной обмотки отдельно.

У реле РНТ-562 и РНТ-563 МДС срабатывания должна быть рав-
на 60 А. Рекомендуется добиваться отклонения МДС срабатывания
в пределах не более ± 2 А. При большем отклонении от нормы необ-
ходимо изменить вторичный ток срабатывания реле У' , т.е. подре-
гулировать в допустимых пределах (0, 222 — 0, 228 А) ток срабатыва-
ния исполнительного органа ЭТ-520. После регулирования испол-
нительного органа вновь проверяют МДС срабатывания РНТ.

У реле РНТ-564 — РНТ-567 МДС срабатывания должна быть
равна 100 А. Точная установка МДС срабатывания у реле указан-
ных типов возможна путем изменения сопротивления /?ш. Но такое
регулирование допускается только в том случае, если параметры
исполнительного органа (ЭТ-520 у реле РНТ-564 и РТ-40 у реле
РНТ-566, РНТ-567) находятся в указанных выше пределах, за иск-
лючением случая, когда коэффициент надежности /с” оказывается
ниже допустимого.

Для проверки работы реле на заданной уставке штепсельными
винтами устанавливают расчетные числа витков первичных обмо-
ток. Измеряют токи срабатывания реле поочередно для всех плеч
дифференциальной защиты (токи срабатывания реле обратно про-
порциональны числу витков первичных обмоток, включенных в со-
ответствующее плечо защиты):

I = Е Ду
ср ср' п

Подсчитываются МДС срабатывания для каждого плеча, значе-
ния которых должны быть в норме, если настройка исполнительно-
го органа при полных числах витков рабочих обмоток была произве-
дена правильно.

Весьма полезно, хотя и не требуется нормативами, проверить при
наладке правильность выполнения отводов от рабочих и уравните-
льных обмоток. Для этого при подаче тока в первичные обмотки по
рис. 40 необходимо высокоомным вольтметром измерить напряже-
ния между началом обмотки (вывод 6 на рис. 24,см.ч. 1)ивсеми от-
пайками при полностью включенных витках рабочей обмотки. Зна-
чения получающихся напряжений не нормируются, но неисправно-
сти становятся очевидными и могут быть ликвидированы до
включения аппаратуры в эксплуатацию.

Отклонения токов срабатывания от расчетных значений не дол-
жны превышать + 5 %. Если отклонение /ср превышает 5 %, допус-
кается изменить уставку на обмотках данного плеча на один-два
витка. При этом обязательно следует оценить расчетом, не оказалась
ли точность выравнивания токов в плечах выше допустимых преде-
лов ± 5 %. При недопустимом повышении небаланса из-за неточно-
сти выравнивания токов в плечах следует оставить расчетные витки.

При проверке первичного тока срабатывания для предотвраще-
ния разброса из-за наличия у НТТ широкой петли гистерезиса ток в
первичных обмотках реле РНТ следует изменять плавно, в одну сто-
рону, т.е. повышать при измерении значения тока срабатывания и
понижать при измерении тока возврата. Измерения токов срабаты-
вания и возврата производят 2 — 3 раза, в протокол вносят среднее
показание.

Проверка работы контактов. Проверяют однократность замыка-
ния и размыкания, отсутствие вибрации и искрения на контактах
реле при подаче в первичные обмотки тока в пределах (1,05 -е- 5)/ср
Проверка работы контактов при больших токах не требуется, так как
значение вторичного тока, поступающего в обмотку исполнитель-
ного реле, ограничивается насыщением НТТ.

Практически вторичный ток в исполнительном органе не может
превосходить0,32 — 0,35 АурелеРНТ-562 — РНТ-5б4и0, 2 Ауреле
РНТ-565 - РНТ-567.

Работу контактов следует проверять как при плавном подъеме
первичного тока, таки при подаче токов разных значений толчками.

Предварительное регулирование контактов и устранение вибра-
ции производят при снятом с контактов оперативном токе. При
окончательной проверке работы контакты реле должны замыкать и
размыкать цепь нагрузки, на которую они нормально работают в
схеме защиты.

Рекомендации по устранению вибрации и нечеткой работы реле
ЭТ-520 приведены в [4, 5]. У реле РТ-40 предусмотрено амортизиру-
ющее устройство, снижающее вибрацию контактов [4, 6].

Чтобы сердечник НТТ после отключения тока не остался намаг-
ниченным, по окончании проверки работы контактов в первичные
обмотки подают ток, равный (4 — 5)/ср, и затем плавно снижают его
до нуля. Отключать напряжение с испытательной схемы нужно в
момент, когда ток в реле равен нулю.

При проверке работы контактов большие токи, превышающие
пределы термической стойкости первичных обмоток, следует пода-
вать кратковременно во избежание перегрева обмоток.

Повторный осмотр и проверка рабочей уставки. По окончании ре-
гулирования и проверки реле необходимо зачистить контакты, по-
вторно проверить крепление и положение спиральной пружины,
контактов, упоров, затяжку всех винтов и гаек, штепсельных винтов,
закрыть реле кожухом и вновь проверить ток срабатывания.

Нормативами не требуется, но при наладке полезно измерить по-
требление реле. Во-первых, знание потребления позволяет оценить
погрешность, с которой работают ТТ в схеме защиты. Во-вторых, за-
метное изменение потребления при очередной плановой проверке
может навести на след неисправности в реле. При этом надо иметь в
виду, что потребление реле в нормальном режиме или в режиме
сквозного КЗ заметно отличается от поз ребления при КЗ в зоне. В
первом случае магнитные потоки в реле взаимно компенсируются,
индуктивное сопротивление связано только с токами небаланса.
Следовательно, сопротивление определяется в основном активны-
ми сопротивлениями обмоток. Во втором случае магнитные потоки
суммируются, индуктивное сопротивление возрастает и начинает
влиять на полное сопротивление реле. При этом полная потребляе-
мая мощность возрастает. Для ориентирования потребление реле
РНТ-565 при полностью включенных витках рабочей и уравнитель-
ной обмоток (всего 69 витков) составляет поданным завода пример-
но 30 В • А при токе 5 А, а полное сопротивление, следовательно,
1,2 Ом. Измерение напряжения на обмотках реле в режиме провер-
ки тока срабатывания, очевидно, не составляет труда.

д)	Особенности настройки и проверки реле РНТМ. Комплекс работ
по техническому обслуживанию реле РНТМ включает в себя все ра-
боты, относящиеся к наладке и проверке реле РНТ, изложенные в
п. “а” — “г”. Ниже приведены рекомендации по выполнению работ,
обусловленных особенностями конструкции реле РНТМ.

После осмотра и механической ревизии полупроводникового
устройства (проверки правильности подключения к схеме, качества
паек и гальванических покрытий и др.) проверяют правильность
функционирования устройства в следующей последовательности.

1.	Накладку 8X1 (см. рис. 27, ч. 1) устанавливают в нейтральное
положение, резистор КП выводят. В первичную обмотку НТТ, соот-
ветствующую основной стороне дифференциальной защиты, от ре-
гулируемого источника подают синусоидальный ток; измеряют низ-
ший ток срабатывания 7ср1.

2.	Накладку 8X1 устанавливают в положение Работа', резистор
выводят до минимально возможного сопротивления. В первичную
обмотку НТТ от регулируемого источника подают синусоидальный
ток; при плавном изменении тока в диапазоне (1,05 — 8)7ср проверя-
ют, что исполнительный орган (РТ-40) в исходное положение не
возвращается. Указанный опыт свидетельствует о правильном фун-
кционировании устройства детектирования.

3.	Накладку 8X1 устанавливают в положение Проверка. При изме-
нении в первичной обмотке НТТсинусоидального тока в диапазо-
не (0 4- 3)7ср1 исполнительный орган реле срабатывать не должен,
что свидетельствует о правильном срабатывании устройства
детектирования.

4.	Накладку 8X1 вновь устанавливают в нейтральное положение;
соединяют последовательно первичные обмотки НТТ (при макси-
мальной уставке по числу витков) и промежуточного трансформато-
ра тока ТА. Измеряют ток срабатывания реле 7ср, соответствующий
набранному числу витков обмотки НТТ.

При полностью введенном резисторе КП плавно изменяют ток в
диапазоне от 0 до 3/ср и убеждаются, что исполнительный орган реле
не срабатывает (сработал канал загрубления по току плеча). Далее в
указанной ниже последовательности производят настройку токов
срабатывания реле РНТМ:

а)	накладку 8X1 устанавливают в положение Работа, резистор
КП выводят. На первичных обмотках НТТ устанавливают расчет-
ные числа витков. Плавно увеличивая в первичных обмотках НТТ
синусоидальный ток, фиксируют момент срабатывания исполните-
льного органа; фактическое значение низшего тока срабатывания
сравнивают с расчетным значением тока 7ср1;

б)	высший ток срабатывания реле /ср2 измеряют следующим об-
разом. Накладку 8X1 устанавливают в положение Проверка', рези-
стор Кш выводят до минимально возможного значения сопротивле-
ния. В первичные обмотки НТТот регулируемого источника подают
ток, значение которого устанавливают равным расчетному значе-
нию высшего тока срабатывания /ср2. Плавным увеличением сопро-
тивления резистора добиваются срабатывания исполнительного
органа реле. Зафиксировав положение движка резистора , снижа-
ют токдо возврата исполнительного органа; далее плавным увеличе-
нием тока определяют фактическое значение /ср2;

в)	определение токов /ср1 и /ср2 следует произвести для каждого
плеча токовых цепей защиты.
Ток срабатывания канала загрубления по току плеча /ср п настра-
ивают следующим образом:

1)	на первичной обмотке НТТ, соединенной последовательно с
обмоткой трансформатора ТА, устанавливают число витков

ЮО/1,2/срп;

2)	в последовательно соединенные первичные обмотки НТТ и
промежуточного трансформатора тока ТА подают ток; устанавлива-
ют значение тока, равное /ср п. Исполнительный орган реле должен
при этом сработать;

3)	увеличением сопротивления резистора К11 добиваются воз-
врата реле;

4)	фиксируют положение движка резистора КН. Определяют ток
срабатывания канала загрубления /ср л и сравнивают с расчетным
значением; при необходимости корректировки тока /ср п изменяют
первоначально установленное значение сопротивления резистора
КН.

е) Проверка отстройки реле РНТ и РНТМ дифференциальной за-
щиты трансформатора от бросков намагничивающего тока. Посколь-
ку ток небаланса, обусловленный бросками намагничивающего
тока, не поддается точному расчету, требуется опытная проверка на-
дежности отстройки реле РНТ и РНТМ от этого вида небаланса.

Защищаемый трансформатор многократно (3 — 4 раза) включа-
ется под напряжение, при этом ведется наблюдение за контактами
реле. В момент постановки трансформатора под напряжение по-
движный контактный мостик реле не должен замыкать неподвиж-
ные контакты. Если хотя бы однократно наблюдалось вздрагивание
контактного мостика, необходимо на короткозамкнутой обмотке
реле изменить уставку так, чтобы улучшить отстройку от апериоди-
ческой составляющей и повторно проверить надежность отстройки
реле от бросков намагничивающего тока.
12.	Особенности наладки реле ДЗТ

Значительная часть работ по техобслуживанию реле серии ДЗТ
совпадаете работами по техобслуживанию реле РНТ. Поэтому опи-
сание совпадающих проверок повторять нет смысла. Достаточно
дать ссылки на соответствующие описания § 11, а здесь отмстить то-
лько те моменты, которые характерны для реле серии ДЗТ.

Прежде всего, классификация видов техобслуживания остается,
естественно, такой же. Сохраняются также п. “а” — “в” техобслужи-
вания реле РНТ. В части настройки электрических характеристик
реле требования к источникам питания и способам регулирования
тока при работе с реле ДЗТ полностью совпадают с требованиями
§11. Также совпадает методика настройки и проверки исполнитель-
ного реле. В основном совпадает методика проверки исправности
насыщающегося трансформатора тока. Но в этой методике должны
быть отмечены некоторые особенности. Примерно одинаково ве-
дется настройка и проверка первичных параметров реле. Одинаково
выполняются проверка работы контактов, повторный осмотр и про-
верка рабочей уставки. Следовательно, достаточно дать отличия в
части вышеперечисленных проверок и объем тех проверок, которые
требуются только для реле ДЗТ, а именно, проверки тормозных ха-
рактеристик и отсутствия взаимной индукции между тормозными и
рабочими обмотками.

Проверка исправности НТТ выполняется так же, как для реле
РНТ. Однако следует учесть влияние тормозных обмоток. Дело в
том, что коэффициент надежности реле серии ДЗТ зависит от степе-
ни торможения. При уменьшении торможения коэффициент на-
дежности возрастает, при этом ухудшается отстройка реле от дейст-
вия апериодической составляющей сквозного тока КЗ. С ростом
торможения коэффициент надежности уменьшается (вплоть до
единицы), что снижает надежность реле при внутренних поврежде-
ниях. Именно поэтому, как уже говорилось, нельзя выбирать число
витков тормозной обмотки с питающей стороны больше, чем 0,4
числа витков рабочей обмотки. Нормируемые значения коэффици-
ента надежности реле ДЗТ близки к нормируемым для реле РНТ.
Так, при двукратном токе срабатывания коэффициент надежности
должен находиться в пределах 1,2 — 1,3, а при пятикратном токе — в
пределах 1,35 — 1,5. Однако эти значения нормируются при соотно-
шении витков рабочей и тормозной обмоток примерно 0,35 — 0,37.
Поэтому при проверке коэффициента надежности тормозная и ра-
бочая обмотки соединяются последовательно, на тормозной обмот-
ке выставляется число витков, составляющее примерно 0,35 числа
витков рабочей обмотки.

Проверка МДС срабатывания в реле ДЗТ производится так же,
как и в реле РНТ. Однако в реле ДЗТ предусмотрена возможность ее
регулирования с помощью резистора /?ш. Регулирование можно
выполнить только при условии, что параметры исполнительного
органа находятся в норме. Регулирование МДС производится при
незначительном (5 — 10 %) отклонении от значений, гарантируе-
мых заводом. В противном случае необходимо проверять исправ-
ность резисторов, шунтирующих вторичные обмотки, надеж-
ность их подвижных контактов, правильность выполнения вто-
ричных обмоток.

Регулирование МДС для реле с несколькими насыщающимися
трансформаторами тока (ДЗТ-13 и др.) может выполняться измене-
нием сопротивления, шунтирующего одну из обмоток. Однако не-
обходимо следить за тем, чтобы шунтирующие сопротивления каж-
дой из вторичных обмоток были примерно одинаковыми.

Кроме вышеперечисленных испытаний, близких по смыслу с ис-
пытаниями реле РНТ, реле серии ДЗТ должны пройти проверку по
параметрам, свойственным реле только этой серии.

Отклонение тормозных характеристик реле от заводских может
быть вызвано влиянием взаимоиндукции между тормозными и вто-
ричными обмотками. Отсутствие такого влияния проверяется по
схеме рис. 41. Проверка производится подачей тока в тормозную об-
мотку при снятой перемычке между вторичной обмоткой и испол-
нительным органом. Напряжение на вторичной обмотке измеряется
вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 1000 Ом и
шкалой на 1 — 2 В. При токе, равном максимальному току КЗ через
тормозную обмотку, напряжение на рабочей обмотке не должно
превышать 3 % напряжения срабатывания исполнительного органа,
т.е. 0,1В. Для реле с несколькими тормозными и рабочими обмотка-
ми измерения производятся на каждой вторичной обмотке при по-
даче тока в каждую тормозную обмотку. Правилами предусмотрено
такое измерение только при наладке реле.
Рис. 41. Схема проверки отсутствия взаимной индукции между тормозной и вто-
ричной обмотками

Одним из важнейших измерений для реле серии ДЗТ является
проверка тормозных характеристик. Более крутая тормозная харак-
теристика получается при угле между тормозным и рабочим токами
около 0°, поскольку в этом случае торможение наиболее эффектив-
но. Более пологая характеристика получается соответственно при
угле 90°. Отсюда вытекает способ снятия тормозных характеристик.
Тормозные и рабочие обмотки разъединяются. На обмотки подает-
ся напряжение от независимых регулируемых источников. В насто-
ящее время чаще всего используются установки типа У5053 или их
аналоги. При нескольких значениях тока в тормозной обмотке
вплоть до максимальных измеряются токи срабатывания реле пода-
чей тока в рабочую обмотку. Угол между током в тормозной и рабо-
чей обмотках регулируется фазорегулятором. Снимаются обе харак-
теристики: для угла между токами 0° и угла 90°. Характеристики
строятся в координатах МДС торможения и МДС срабатывания и
должны совпадать с типовыми заводскими. Большие тормозные
токи в реле следует подавать кратковременно во избежание перегре-
ва обмоток.

Д ля снятия тормозных характеристик может использоваться и ре-
остатная схема. Между тормозным и рабочим токами достаточно
подключить регулировочные реостаты к одному междуфазному на-
пряжению. Для снятия характеристики с углом сдвига фаз 90° реос-
тат регулирования тока рабочей обмотки подключается к междуфаз-
ному напряжению, например, АВ, а реостат тормозной обмотки — к
сдвинутому на 90° фазному напряжению, в данном примере СО. При
этом с помощью фазометра необходимо контролировать углы сдви-
га фаз, поскольку при уменьшении значения активного сопротивле-
Рис. 42. Схемы проверки тормозных характеристик:

а — при совпадении токов по фазе; б — при угле сдвига токов по фазе на 90°

ния реостата начинает сказываться индуктивное сопротивление об-
моток (рис. 42).

Измерение потребления реле ДЗТ правилами не требуется, но в
ряде случаев может оказаться полезным, как и в случае реле РНТ.
При поверке потребления следует определять суммарное потреб-
ление рабочих и тормозных обмоток. Потребление реле ДЗТ за счет
наличия тормозной обмотки несколько выше, чем у реле РНТ. Так,
при полностью включенных витках тормозной уравнительной и
рабочей обмоток потребление реле при номинальном токе состав-
ляет около 70 В - А, а полное сопротивление, следовательно, 2,8 Ом.
Данные о потреблении реле подробно представлены в [7].
13.	Проверка правильности включения
токовых цепей дифференциальных
защит

При новом включении, а также во всех случаях, когда производи-
лись отсоединения или переключения хотя бы в одном плече токо-
вых цепей, необходима полная проверка исправности и правильно-
сти включения токовых цепей дифференциальной защиты. Исклю-
чение составляют случаи, когда токовые цепи разрывались только
на испытательных блоках. После восстановления токовых цепей по-
средством рабочих крышек испытательных блоков вместо полной
проверки токовых цепей достаточно убедиться в том, что во вторич-
ных цепях всех трансформаторов тока, включенных в схему защиты,
и в обмотках дифференциальных реле проходят соответствующие
токи.

Наиболее полноценным, наглядным и простым способом про-
верки правильности сборки токовых цепей дифференциальных за-
щит является проверка первичным током нагрузки.

Для получения при проверке защиты под нагрузкой четких резу-
льтатов необходимо на всех присоединениях, токовые цепи которых
включены в дифференциальную защиту, создать нагрузку с токами
не менее 15 — 20 % номинальных токов ТТ, используемых в прове-
ряемой защите. Если создание нагрузки с достаточными для провер-
ки значениями токов затруднительно, применяют искусственные
способы создания первичных токов, позволяющие проверить исп-
равность цепей защиты. Так, дифференциальную защиту генерато-
ра или сборных шин можно проверить током КЗ путем подъема воз-
буждения генератора на закоротку до получения тока, близкого к
номинальному току генератора.

Эффективна проверка защиты током КЗ при питании от посто-
роннего источника.
Существует также ряд косвенных способов проверки исправно-
сти токовых цепей дифференциальной защиты. Однако все эти спо-
собы являются не окончательными, предварительными, требующи-
ми последующей обязательной проверки первичными токами.

Ниже на примере дифференциальных защит трансформаторов и
автотрансформаторов рассмотрены различные способы проверки
правильности включения токовых цепей.

Проверка первичным током нагрузки. Для проверки токовых цепей
дифференциальной защиты первичным током нагрузки силовой
трансформатор (автотрансформатор) включается под нагрузку так,
чтобы токи проходили во всех вторичных токовых цепях, включен-
ных в схему защиты. Полная проверка включает в себя: измерение
значений и снятие векторных диаграмм токов в каждом плече защи-
ты; построение и анализ векторных диаграмм токов; измерение на-
пряжений небаланса на обмотках исполнительных органов реле
РНТ и тока небаланса в нулевых проводах токовых цепей и в нуле-
вом проводе дифференциальной цепи.

Изменение напряжений небаланса на обмотках исполнительных
органов или токов небаланса, проходящих в реле, позволяет сразу же
оценить правильность выполнения схемы токовых цепей и опреде-
лить, не допущена ли ошибка при соединении трансформаторов
тока или при выборе их коэффициента трансформации или числа
витков первичных обмоток реле РНТ. Ошибка сразу же выявится,
так как приведет к увеличению тока небаланса. Однако только на
основании измерений токов небаланса установить точно, какая
ошибка допущена, нельзя. Для этого нужно измерить токи в пле-
чах защиты и снять векторные диаграммы токов. Снятие вектор-
ных диаграмм и измерение токов небаланса взаимно дополняют
друг друга, благодаря этому обеспечивается более полноценная
проверка.

Векторные диаграммы токов наиболее удобно и быстро снимают-
ся с помощью наиболее распространенного в эксплуатации вольт-
амперфазоиндикатора ВАФ-85 (ВАФ-85М) или любого другого
аналогичного прибора, выпускаемого в последнее время. Посколь-
ку прибор ВАФ-85 широко известен, описывать здесь его конструк-
цию и порядок пользования не представляется целесообразным,
кроме вопросов, непосредственно связанных с практикой проверки
дифференциальных защит первичным током.

Порядок снятия векторной диаграммы прибором ВАФ-85
следующий.
Зажимы прибора, обозначенные А, В, С, присоединяют к соот-
ветствующим зажимам цепей трансформатора напряжения, под-
ключенного к выводам одной из сторон испытуемого трансформа-
тора. Предпочтительно подключать ВАФ к трансформатору напря-
жения, установленному на шинах со стороны основного источника
питания трансформатора. Допустимо подключать ВАФ к трехфаз-
ным цепям трансформатора собственных нужд (ТСН). Однако сле-
дует имен, в виду, что большинство приборов допускает подачу на
ВАФ линейных напряжений не выше 220 В. Поэтому при использо-
вании на объекте ТСН с напряжениями 220/380 В следует пользова-
ться довольно редко встречающимися приборами ВАФ, допускаю-
щими подачу на них линейного напряжения 380 В.

Отпускают тормоз лимба и проверяют порядок чередования фаз
напряжения. При прямом чередовании фаз лимб вращается по часо-
вой стрелке. После проверки чередования фаз лимб останавливают
тормозом.

Собирают вторичную цепь токоизмерительных клещей с соблю-
дением полярности: ножки вилок, отмеченные звездочкой, вставля-
ют в гнезда клещей и в гнезда прибора I, отмеченные такой же звез-
дочкой. Необходимо обратить внимание, что токоизмерительные
клещи предназначены для работы именно с этим экземпляром при-
бора, чтобы не вносить значительную погрешность в измерения, по-
скольку каждый прибор калибруется со своми клещами. Переклю-
чатель “ 1 — 10 А” устанавливают в положение 1 А, клещами охваты-
вают провод, подходящий к зажиму С цепей напряжения прибора,
звездочкой к прибору. Переключатель Величина — Фаза устанавли-
вают в положение Фаза. Стрелка прибора показывает какое-то зна-
чение тока. Вращением лимба против часовой стрелки добиваются,
чтобы стрелка измерительного прибора установилась на нуль, пере-
мещаясь согласно с направлением вращения лимба, т.е. от максима-
льного значения к нулевому. При установке стрелки на нуль нулевое
значение, выгравированное на лимбе, должно совпасть с риской,
нанесенной на планке, закрепленной возле лимба на корпусе при-
бора. Этим проверяется исправность ВАФ для снятия векторных
диаграмм тока.

Для непосредственного снятия векторной диаграммы переклю-
чатель “1—5 А” устанавливают в положение 1А или 5 А в зависимо-
сти от номинального вторичного тока ТТ. Переключатель Величи-
на — Фаза устанавливают в положение Величина. Клещами охваты-
вают (звездочкой в сторону ТТ) провод, подходящий отТТ к панели
защиты, например, фазы А со стороны ВН. Измеряют значение тока
в этой фазе. Переключатель Величина — Фаза устанавливают в поло-
жение Фаза. Вращением лимба против часовой стрелки добиваются
установки стрелки измерительного прибора на нуль при ее движе-
нии против часовой стрелки. Можно было бы вращать лимб и по ча-
совой стрелке, но тогда стрелка измерительного прибора должна
двигаться из положения меньше нуля к нулю измерительного при-
бора. Но положение стрелки измерительного прибора, меньшее
нуля, ограничено упором измерителя, и движение стрелки не столь
наглядно. Движение же стрелки измерителя от максимального зна-
чения к нулю хорошо заметно. Полезно даже сделать лимбом пол-
ный поворот, чтобы увидеть момент, когда стрелка измерителя мак-
симально отклоняется от нулевого значения, и тогда уже вращением
лимба вести стрелку к нулю.

После установки стрелки измерителя на нуль по градуированно-
му лимбу отсчитывается угол напротив риски на планке, закреплен-
ной на корпусе. Угол, показываемый лимбом, отсчитывается от ли-
нейного напряжения ОАВ, поданного на цепи напряжения ВАФ.
Стрелки на лимбе, обозначенные буквами Л и С, указывают, в какую
сторону относительно вектора напряжения IIАВ сдвинут по фазе век-
тор измеряемого тока: С — в сторону отставания, С — в сторону опе-
режения. (Не надо забывать, что векторные диаграммы предполага-
ются вращающимися против часовой стрелки с частотой сети.) В
данном примере (рис. 43, а) угол, отсчитываемый по лимбу, равен
1,30°. Векторная диаграмма для данного случая (рис. 43, в) показы-
вает, что ток 1а отстает от напряжения IIАВ на 30°. Если при установ-
ке стрелки измерителя на нуль лимб окажется в положении, указан-
ном на рис. 43, б(€30°), то это значит, что ток опережает напряже-
ние. Этому соответствует векторная диаграмма на рис. 43, г.

Аналогичным образом измеряют токи других фаз во всех плечах
проверяемой защиты, для трехобмоточного трансформатора про-
водят всего девять измерений. Измерения следует делать по воз-
можности быстрее, поскольку нагрузки на трансформатор могут
меняться, и точность измерений будет ухудшаться. Удобно выпол-
нять измерения вдвоем: один производит измерения, а второй —
контролирует измерения и записывает результаты в заранее подго-
товленную таблицу.

Плечо	МДС

1	АЧ

II	^(^ур + ™р)

ПТ	^(^Пур + ^р)
К панели защиты

ШПППШНИНН]

Рис. 43. Схема включения прибора ВАФ-85

На рис. 44, а показаны принятые положительные направления
токов в плечах и в дифференциальных цепях защиты трехобмоточ-
ного трансформатора. Поскольку вторичные токи не скомпенсиро-
ваны по значениям, векторы строятся не по токам, а по МДС:
Рис. 44. Проверка дифференциальной защиты током нагрузки:

а — схема защиты; б— векторная диаграмма МДС, создаваемых токами, про-
ходящими в плечах защиты

При правильном включении токовых цепей дифференциальной
защиты геометрическая сумма МДС для каждой фазы должна рав-
няться нулю:

71Ч + /зСи^гур +	+ ^(м'цур + и-р) = 0.

Векторная диаграмма, построенная по МДС для приведенного
примера, показана на рис. 44, б.
Измерение токов небаланса производят в полностью собранной
схеме миллиамперметром, имеющим сопротивление не больше
0,5 — 4 Ом. Для измерений пригоден миллиамперметр прибора
ВАФ-85, у которого на пределе 50 мА сопротивление прибора со-
ставляет 4 Ом. Миллиамперметр должен включаться на зажимы
11—12 при снятой между этими зажимами перемычке (см.
рис. 24 — 26, ч. 1).

Измерение напряжения небаланса производят на зажимах
10—11 реле РНТс помощью вольтметра, имеющего внутреннее со-
противление не менее 1000 Ом на 1 В и шкалу, позволяющую изме-
рять минимальные напряжения 0,05 — 0,1 В. Для этой цели также
можно использовать ВАФ-85, имеющий на всех пределах, в том чис-
ле и на шкале 1 В, входное сопротивление 2500 Ом на 1 В. При пра-
вильном соединении токовых цепей защиты и правильном выборе
коэффициентов трансформации ТТ и витков первичных обмоток
РНТ токи и напряжения небаланса на обмотках исполнительных
реле должны быть во много раз меньше тока и напряжения срабаты-
вания реле РНТ или ДЗТ.

Стоит напомнить, что напряжение срабатывания у исполнитель-
ного органа реле РНТ-562 — РНТ-564 и ДЗТ-1 — ДЗТ-4 равно
1,5- 1,56 В, а у реле РНТ-565 - РНТ-567 и ДЗТ-11 - ДЗТ-14 равно
3,5 - 3,6 В.

Чтобы оценить небаланс при новом включении защиты, нужно
его сравнить с небалансом на реле другой такой же защиты, о кото-
рой заведомо известно, что она включена правильно. При последу-
ющих проверках защиты значения небаланса сравнивают со значе-
ниями, полученными во время предыдущих проверок. Следует при
этом помнить, что сравнивать небалансы можно при нагрузках,
близких друг к другу по значению.

В дифференциальных защитах трансформаторов и автотранс-
форматоров с регулированием напряжения под нагрузкой положе-
ние переключателя ответвлений влияет на небаланс: минимальный
небаланс обычно получается при среднем положении переключате-
ля, максимальный — при крайних положениях.

Целесообразно провести измерения и тока, и напряжения неба-
ланса. Измерение тока требует размыкания перемычки 11 — 72, ко-
торую потом иногда забывают поставить. Измерение напряжения
небаланса, если оно проводится после измерения тока небаланса,
требует установки этой перемычки. Следовательно, перемычка бу-
дет поставлена обязательно.
Для ориентировочной оценки надежности отстройки защиты от
максимальных токов нагрузки следует посчитать ток (напряжение)
небаланса при максимальной нагрузке по соотношению

!	т I нагртах

1 нЪтах ~ 1 нб.изм т
1 нагр.изм

считая приблизительно, что ток (напряжение) небаланса растет
прямо пропорционально току нагрузки. Аналогично по этой же
формуле можно прикинуть отстройку защиты от токов сквозных
КЗ, подставляя вместо максимального тока нагрузки рассчитанный
ток сквозного КЗ. В обоих случаях ток (напряжение) небаланса дол-
жен быть со значительным запасом меньше тока (напряжения) сра-
батывания исполнительного органа реле.

Для проверки исправности защиты имитируется КЗ в зоне дейст-
вия защиты. Разумеется, надо проверить, что защита выведена из ра-
боты, поскольку возможно ее срабатывание. Имитация выполняет-
ся исключением поочередно токов каждого плеча защиты путем по-
очередного снятия крышек испытательных блоков, через которые к
защите подводятся токи плеч. На всех реле измеряют ток (напряже-
ние) небаланса при исключении каждого плеча. Фактически это уже
не ток (напряжение) небаланса, а рабочий ток (напряжение) испол-
нительного органа. При этом МДС, поступающая в реле при исклю-
чении первого плеча, равна МДС этого плеча = /нагр1 и’], посколь-
ку сумма МДС оставшихся плеч должна быть равна МДС исключен-
ного плеча. Ток в исполнительном органе должен быть примерно
равен: /ио = нагр1 /срИО. По этой же формуле можно посчитать и на-
Лр!

пряжение, приложенное к исполнительному органу. Если
/нагр! > 4р1’ защита должна сработать. При этом ток (напряжение)
исполнительного органа будет больше тока (напряжения) срабаты-
вания. Если /нагр] < 7ср1, то реле не срабатывает. Аналогичные рас-
четы выполняются при исключении остальных плеч.

В заключение вставляют все крышки испытательных блоков,
восстанавливают все перемычки, если они остались снятыми, и по-
вторно измеряют только напряжения небаланса. Они должны, с
учетом стабильности тока, протекающего через защищаемый ап-
парат, остаться такими же, какими были в начале измерений.

Полезно измерить потребление реле в полной схеме измерением
напряжения на соответствующих зажимах реле, внести в протокол и
сверить с заводскими данными для данных токов.
Проверка цепей защиты током КЗ. Достаточный для проверки за-
щиты первичный ток может быть получен путем установки с одной
из сторон трансформатора трехфазной закоротки и подачей с другой
стороны пониженного напряжения.

Ток, проходящий по обмоткам трансформатора, определяется из
выражения

ТК ^(^нит + А)’

где Дпит — линейное напряжение питающей сети на выводах прове-
ряемого трансформатора; 7пт — сопротивление источника пита-
ния до выводов силового трансформатора, защита которого прове-
ряется, приведенное к напряжению источника питания, Ом/фаза;
7? — сопротивление проверяемого трансформатора, определяемое
из выражения, Ом/фаза:

7 -	

т юо^ном’

И — напряжение обмотки трансформатора, к которой подается пи-
тание, кВ, номинальное или соответствующее ответвлению, при ко-
тором предполагается проводить измерение; 5Н0М — номинальная
полная мощность трансформатора, проходная мощность для авто-
трансформатора, МВ - А; ик% — напряжение КЗ между стороной,
откуда подается питание, и стороной, где установлена закоротка.

Для того чтобы при проверке не превысить номинального тока
проверяемого трансформатора, необходимо соблюдать следующее
условие:

11	_ ЦК^^НОМ

™т 100 ’

При проверке от мощного источника питания ток можно опреде-
лять по упрощенной формуле, не учитывая 2^ит,: /т к =	.

\37.г

В качестве источника питания при испытании защиты током КЗ
можно использовать генератор, работающий с пониженным то-
ком возбуждения, или ТСН. Например, для проверки цепей диф-
ференциальной зашиты трансформатора 15 МВ А, 38,5/10,5 кВ,
225/827 А; ик = 8,2 % со схемой соединения обмоток У/Д-11 можно
использовать трансформатор 320 кВ  А; 6,3/0,23 кВ; 29,4/805 А;
ик — 5,5 %.
Рис. 45. Схема проверки токовых цепей
дифференциальной защиты трансформато-
ра током КЗ от трансформатора собствен-
ных нужд

Проверим возможность
использования трансформа-
тора 320 кВ  А расчетом. На
защищаемом трансформато-
ре установлены трансформа-
торы тока 300/5 со стороны
38,5 кВ и 1000/5 — со сторо-
ны 10,5 кВ.

Для получения у проверя-
емого трансформатора тока
КЗ, равного номинальному
току, напряжение питания
должно быть:

а)	при установке закорот-
ки на стороне 10,5 кВ

О™т = —38,5= 3,16 кВ;

пит юо ’	’

б)	при установке закорот-
ки на стороне 38,5 кВ

64,^ = -“ Ю,5 кВ =861 кВ.

пит ]00

Из расчета видно, что для получения достаточных для проверки
защит вторичных токов закоротку целесообразно устанавливать на
стороне 38,5 кВ, а на обмотку 10,5 кВ подавать питание 0,23 кВ
трансформатора 320 кВ А по схеме, показанной на рис. 45.

При этом в обмотках 10,5 кВ проверяемого трансформатора и
0,23 кВ трансформатора 320 кВ • А будет проходить ток, рассчитан-
ный по выражению

/10,5 __пит л/

где 2"пит т — сопротивление трансформатора 320 кВ А, от которого
подается на схему питание; 7ИСП т — сопротивление трансформато-
ра, защита которого проверяется; Апитт — коэффициент трансфор-
мации питающего трансформатора 320 кВ  А.
Сопротивления обоих трансформаторов должны быть приведены
к напряжению питания 6,3 кВ:

,	_ 5Л% 6,32

'питт 100 0,23

= 6,8 Ом;

= 82% I ОД2 Г 6,32?

Агсп.т 100 ’ 15

= 452 Ом.

Подставим числовые значения в выражение тока КЗ:

710,5 =

1 к

_6300______6,3^

73(6,8 + 452) 0,23

= 217 А.

Ток на стороне 38,5 кВ

/к38’5 =217-^ = 592 А.

Зор

Вторичные токи в цепях защиты:
а) на стороне 10,5 кВ

/10,5 .	217

к 1000/5

= 1,08 А;

б) на стороне 38,5 кВ

/38,5 =
'к

592
300/5

•73=1,71 А.

Полученные вторичные токи достаточны для проверки защиты.

Поскольку номинальный ток трансформатора 320 кВ  А больше
тока, получаемого при проверке защиты (805 > 217 А), применение
такого трансформатора в проверочной схеме вполне допустимо.

Рассмотренный вариант проверки токовых цепей требует отно-
сительно трудоемких операций по прокладке кабелей и установке
закоротки на сравнительно большой ток. В ряде случаев возможна
проверка защиты малыми токами КЗ, получаемыми путем подачи
на выводы высшего напряжения проверяемого трансформатора на-
пряжения 380/220 В. При этом питание подается непосредственно
от близко расположенной сборки. Закоротка устанавливается со
стороны низшего напряжения трансформатора. На трехобмоточных
трансформаторах закоротки целесообразно устанавливать одновре-
менно на двух сторонах.
Шины ВН

Рис. 46. Проверка токовых це-
пей дифференциальной защиты
трансформаторов уравнительным
током

Поскольку токи при проверке заши-
ты указанным способом относительно
невелики, это может вызвать затрудне-
ния при снятии векторных диаграмм.
Для повышения чувствительности при-
бора ВАФ-85 на магнитопровод изме-
рительных клещей наматывают неско-
лько витков вспомогательного провода.
По мере необходимости провод мож-
но наматывать до заполнения окна, но
так, чтобы магнитопровод клещей не
размыкался. Показания прибора при
этом увеличиваются пропорциональ-
но числу намотанных витков провода,
включаемого в рассечку токовой цепи
на измерительных зажимах. Можно
пользоваться также усилительными
приставками к ВАФ, выпускаемыми различными организациями.

Проверка защиты созданием уравнительного тока между паралле-
льно включенными трансформаторами. При наличии на подстанции
двух параллельно работающих трансформаторов с регулированием
коэффициента трансформации для проверки защиты можно испо-
льзовать уравнительный ток, проходящий при параллельной работе
трансформаторов с разными коэффициентами трансформации
(рис. 46).

Уравнительный ток можно определить из следующего

выражения:

УР А1 + ^2’

где Дт1, Ц.2 — фазные напряжения на выводах трансформаторов на
стороне НН.

Выразим Ц.] и в долях номинального напряжения:

^т1 ^ном’ ^т2	^“2^ном’

Сопротивления трансформаторов, выраженные через ык%,
равны:

7 _ Цк%^ном
т Ю0/ном

причем в этой формуле под Дном понимается фазное напряжение.
Подставив значение 2^ в выражение 1^, получим

, _______^1-^2

7ур-Цк1%г/т1 |Цк2%г/т2-

ЮО^ном! Ю^ном2

Для трансформаторов с одинаковыми ик% и /ном уравнение при-
мет следующий вид:

100«7т1-Е7т2)

1/к(^т1 + ^т2) НОМ

Подставляя 6/т1 = кх 11иом и - к2^1ЮМ, получаем

. = 100(Л1-Л2)
ур“ед + Л2)ном‘

У широко используемых в настоящее время трансформаторов с
устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН)
значение иК% при изменении положения РПН меняется. Посколь-
ку, однако, для оценки уравнительного тока высокая точность не
требуется, приведенная формула расчета /ур вполне приемлема и для
трансформаторов с РПН.

Пример. Определить, на каком ответвлении следует установить
переключатели для создания необходимого уравнительного тока
при проверке защиты параллельно включенных одинаковых транс-
форматоров мощностью по 20 МВ А 110 ± 2 х 2,5 %/10,5 кВ,
иК= 11,6 %.

Для проверки защиты уравнительный ток (0,2 0,3)7НОМ является
достаточным.

При установке переключателя ответвлений на одном из транс-
форматоров в среднее положение (Л1 = 1), а на втором в крайнее
верхнее положение+5 %(Л2 = 0,95) уравнительный ток будет равен:

/ = 100 1-0,95	= 0,22/

ур 11,6 1+0,95 ном ном'

Такой уравнительный ток достаточен для проверки защиты.
Список литературы

1.	Правила устройств электроустановок Минэнерго СССР.б-е изд.,
перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986.

2.	Королев Е. П., Либерзон Э. М. Расчеты допустимых нагрузок в
токовых цепях релейной защиты. М.: Энергоатомиздат, 1980.

3.	Засыпкин А. С. Релейная защита трансформаторов. М.: Энерго-
атомиздат, 1989.

4.	Инструкция по проверке и наладке реле тока и напряжения серий
ЭТ, РТ, ЭН, РН. М.: СПО Союзтехэнерго, 1979.

5.	Овчинников В. В. Электромагнитные реле тока и напряжения. М.:
Энергия, 1965.

6.	Жданов Л. С., Овчинников В. В. Электромагнитные реле РТ и
РН. М.: Энергоиздат, 1981.

7.	Инструкция по проверке и эксплуатации дифференциальных реле
серии ДЗТ. М.: СННТИ ОРГРЭС, 1975.

8.	Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансфор-
маторов ПО — 500 кВ. Расчеты. М.: Энергоатомиздат, 1985.

9.	Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и
выбору электрооборудования. РЛ 153-34.0-20.527-98. М.: Изд-во
НЦ ЭНАС, 2002.

10.	Таубес И. Р. Релейная защита мощных турбогенераторов. М.:
Энергоиздат, 1981.

11.	Таубес И. Р. Дифференциальная защита шин 110 — 220 кВ. М.:
Энергоатомиздат, 1984.

12.	Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распреде-
лительных сетей. 3-е изд. Л.: Энергоатомиздат, 1985.

13.	Правила технического обслуживания устройств релейной за-
щиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сиг-
нализации электростанций и подстанций 110 — 750 кВ.
РД 153-34.0-35.617-2001. 3-е изд. М.: СПО ОРГРЭС, 2001.

14.	Методические указания по техническому обслуживанию диффе-
ренциальных защит с реле серий РНТ и ДЗТ-10. МУ 34-70-038-83.
М.: СПО Союзтехэнерго, 1983.
Содержание

Часть 1. Устройство и конструкции

Предисловие............................................3

1.	Принципы выполнения
дифференциальных токовых защит.........................4

2.	Токи небаланса в дифференциальных защитах..........14

3.	Принцип действия насыщающихся трансформаторов тока . . 20

4.	Устройство и конструкция реле РНТ....................26

5.	Устройство и конструкция реле ДЗТ....................39

6.	Исполнения и основные технические данные реле РНТ
разных типов..........................................53

7.	Исполнения и основные технические данные реле ДЗТ
разных типов..........................................67

Список литературы.....................................86

Часть 2. Принципы расчета уставок
и техническое обслуживание

Предисловие...........................................91

8.	Принципы расчета уставок и выбора числа витков
первичных обмоток реле РНТ............................92

9.	Выбор уставок на короткозамкнутой обмотке реле РНТ .... 112

10.	Принципы расчета уставок и выбора числа витков
обмоток реле ДЗТ.....................................114

11.	Наладка реле РНТ.................................119

12.	Особенности наладки реле ДЗТ.....................133

13.	Проверка правильности включения токовых цепей
дифференциальных защит...............................137

Список литературы....................................150
Библиотечка электротехника

Приложение к производственно-массовому журналу "Энергетик"

ОВЧИННИКОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

УДРИС АНДРЕЙ ПЕТРОВИЧ

Реле РНТ и ДЗТ в схемах дифференциальных защит

Часть 2. Принципы расчета уставок и техническое обслуживание

АДРЕС РЕДАКЦИИ:

115280, Москва, ул. Автозаводская, 14/23

Телефоны: (095) 275-19-06, тел. 275-00-23 доб. 22-47; факс: 234-74-21

Редакторы: Л. Л. Жданова, Н. В. Ольшанская

Худож.-техн. редактор Т. Ю. Андреева

Сдано в набор 18.11.2004 г. Подписано в печать 16.12.2004 г.

Формат 60x84У^. Печать офсетная.

Печ. л. 4,0. Заказ БЭТ/12(72)-2004

Макет выполнен издательством “Фолиум”: 127238, Москва, Дмитровское ш., 58.

Отпечатано типографией издательства “Фолиум”: 127238, Москва, Дмитровское ш., 58.
ОБ авторах

Владимир Васильевм1 <
Овчинников г-

высококва 1ифицированный
специалист с 50-леттим стажем
в области релейной защиты
и автоматизированных систем
диспетчерского управления
{АСДУ) на оСть нотах Единой
энергосистемы России.

Являет, ся автором и соавтором
ряда пуоликацин по релейной
защите, противопварийной
автоматике и АСДУ.

Имеет многолетний опыт
преподавательской работы:

Андрей Петрович Удрис —
опытный специалист-практик
С 40-летним стажем работы
"в области релейной защиты
и прптивоавари той автоматики.
Занимался вопросами
эксплуатации, наладксй и
разработкой средств релейной
защиты, авТом пики
и диспетчерского управление
а Коаснодарэнерго. Тулэнерго,
Ряз'аньэнерги. Имее ряд печатных
работ и авторские свидет щьства
В настоящее время э- чимается
преподаватель скот
оеятельностью.

Широко распространенные продольные
дифференциальные защиты генераторов,
двигателей, трансформаторов, сборных шин
с использованием реле серий РНТ и ДЗТ
будут эксплуатироваться еще длительное время.
Переход к новым типам защит будет опираться
на опыт эксплуатации сущее гвующих защит