Ток небаланса.

В действительных условиях трансформаторы тока имеют погрешность, а именно при равенстве первичных токов, вторичные токи при внешних КЗ и нормальной работе не равны по величине и не совпадают по фазе, то есть в реле появляется ток небаланса I_н.б.

, (2.41)

таким образом, ток небаланса определяется токами намагничивания , которые для любых двух трансформаторов тока (TAI, TAII) не равны, вследствии не идентичности их характеристик намагничивания (см. рис. 2.19). С увеличением первичного тока разница в токах намагничивания, а следовательно и ток небаланса возрастает. Для выбора I_с.р, необходимо знать максимально возможное значение тока небаланса при внешних КЗ. Расчетные методы определения максимального тока небаланса I_{н.б. max. расч.}, основаны на предварительном определении токов намагничивания. Значительная величина тока намагничивания при переходных процессах во вторичных цепях трансформатора тока обусловлена наличием в токе КЗ плохо трансформируемой апериодической составляющей, которая приводит к насыщению сердечника и увеличению тока намагничивания, что ухудшает трансформацию периодической составляющей тока КЗ, следовательно, ток намагничивания еще больше растет. Поэтому максимальный ток небаланса в схеме дифференциальной защиты, имеет место если повреждение возникло в момент, когда апериодическая составляющая наибольшая. Наряду с апериодической составляющей на величину токов намагничивания сильно влияет величина и знак остаточной индукции сердечника (т. к. остаточная индукция по знаку может совпадать с индукцией от апериодической составляющей тока КЗ), следовательно, ток намагничивания в переходном режиме может сильно возрасти).

Для предотвращения неправильной работы дифференциальной защиты I_с.р. выбирается с учетом I_{н.б.мах расч.}; т. е.

, (2.42)

где

. (2.43)

При определении I_{нб.max.расч.}, исходя из того что трансформатор тока в схеме выбраны так, что полная погрешность ε не превышает 10%, при заданной вторичной нагрузке; К_апер.=2 – коэффициент апериодичности, учитывает влияние апериодической составляющей тока КЗ на величину тока небаланса; К_одн.=0,5÷1 – коэффициент однотипичности трансформаторов тока.

Коэффициент чувствительности, представляет собой отношение минимального значения тока в точке КЗ I_к.з.min, при повреждении в зоне, к току срабатывания защиты I_с.з. коэффициент чувствительности должен быть не меньше 2.

Одним из способов повышения чувствительности защита, (т.е. уменьшения I_с.з.) является отстройка от переходных значений тока небаланса по времени. однако этот способ не эффективен, т. к. он не дает использовать в полной мере основное свойство дифференциальной защиты – быстродействие. Поэтому для повышения чувствительности дифференциальных защит применяют следующие способы:

- включение токового реле через промежуточный быстронасыщающийся трансформатор тока (БНТ).

- применение дифференциальных реле с торможением.