3tom242

8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA 486

remanentu K_r do wartości pomijalnie małej oraz zmniejszają współczynnik b do wartości równej 0,3 -^0,5. W związku z tym, warunek niewystąpienia nasycenia staje się znacznie łagodniejszy. Należy natomiast podkreślić, że przekładniki TPZ, transformujące zadowalająco składową sinusoidalną prądu zwarciowego, charakteryzują się dużym błędem transformowania składowej aperiodycznej.

Dobór przekładników do zabezpieczeń polega na zapewnieniu poprawnej transformacji prądu powodującego zadziałanie w stanach ustalonych. Ogólne równanie umożliwiające wyznaczenie wymaganego granicznego współczynnika dokładności ma postać

(8.18)

przy czym w przypadku:

—    zabezpieczeń nadprądowych — l_x oznacza prąd nastawienia zabezpieczenia, Z, jest całkowitą rzeczywistą impedancją obwodu wtórnego, Z_v zaś jest impedancją znamionową obciążenia; dla zabezpieczeń tych wymaga się zazwyczaj przekładnika klasy 10P, a wyjątkowo klasy 5P;

—    zabezpieczeń różnicowych — I_x oznacza największy spodziewany prąd przy zwarciach zewnętrznych, przeliczony na stronę wtórną przekładnika, Z, zaś jest impedancją obwodu między przekładnikiem a gałęzią różnicową; dla zabezpieczeń tych wymaga się przekładnika klasy 5P;

—    zabezpieczeń odległościowych — I_x oznacza największą spodziewaną wartość prądu przy zwarciach na końcu pierwszej strefy, Z, jest zaś całkowitą rzeczywistą impedancją obwodu wtórnego; dla zabezpieczeń tych wymaga się przekładnika klasy 5P. Przekładniki z sumowaniem magnetycznym (przekładniki Ferrantiego) służą do

pomiaru składowej zerowej prądu trójfazowego. Dzięki sumowaniu magnetycznemu (rys. 8.7a) uzyskuje się znacznie większą dokładność niż przez odpowiednie łączenie uzwojeń wtórnych przekładników fazowych (układ Holmgreena — rys. 8.7b).

Przekładniki Ferrantiego stosuje się wówczas, gdy należy wykrywać bardzo małe prądy składowej zerowej, często o dwa, trzy rzędy wielkości mniejsze niż prądy znamionowe poszczególnych faz. Błędy przekładników w układzie Holmgreena nie umożliwiają poprawnego wykrywania tak małych prądów.

Przekładnik Ferrantiego składa się z uzwojenia na toroidalnym rdzeniu magnetycznym wykonywanym z dobrego materiału ferromagnetycznego. Ważne jest, aby przenikal-ność magnetyczna rdzenia przy bardzo małych indukcjach była możliwie jak największa.

Rys. 8.7. Pomiar prądu składowej zerowej: a) przekładnik zsumowaniem magnetycznym (Ferrantiego); b) układ Holmgreena

Rys. 8.8. Przekładnik Ferrantiego zainstalowany na kablu

Na rdzeniu tym jest nawiniętych kilkadziesiąt lub stokilkadziesiąt zwojów, a przez okno rdzenia przełożone są trzy przewody fazowe. W celu zmniejszenia uchybów należy dążyć, aby indukcyjności wzajemne między poszczególnymi przewodami fazowymi a uzwojeniem wtórnym były możliwie jednakowe. Istotne jest również uzyskanie jak największej mocy na impedancji obciążenia. Impedancję Z_h często dobiera się w taki sposób, aby była równa impedancji magnesowania przekładnika, mierzonej od strony zacisków wtórnych przy napięciu zadziałania zabezpieczenia. Przekładniki Ferrantiego starannie wykonane umożliwiają wykrywanie prądów ziemnozwarciowych 3f₀ będących ułamkiem ampera.

Przeważająca większość przekładników jest wykonywana w wersji kablowej, tzn. do nakładania na kabel (rys. 8.8). Należy wówczas pamiętać, aby przewód uziemiający pancerz kabla przewlec przez okno przekładnika. W przeciwnym razie prądy płynące przez pancerz indukują sem w obwodzie wtórnym i powodują niewłaściwe działanie zabezpieczenia. Niekiedy — głównie w przypadku generatorów pracujących bezpośrednio na szyny zbiorcze — stosuje się przekładniki Ferrantiego szynowe, nakładane na przewody szynowe łączące zaciski generatora z szynami.

8.3.3. Przekładniki napięciowe

Przekładniki napięciowe są budowane jako indukcyjne i pojemnościowe. Te pierwsze są transformatorami z rdzeniem zamkniętym, pracują przy małym obciążeniu strony wtórnej (niemal w warunkach stanu jałowego) i mają znamionową indukcję zbliżoną do 1 T (rys. 8.9).

Rys. 8.9. Preekładnik napięciowy indukcyjny: a) połączenie uzwojeń; b) schemat zastępczy

Przekładniki napięciowe dzieli się na przeznaczone do pomiarów i do zabezpieczeń, choć granica podziału nie jest tak wyraźna jak w przypadku przekładników prądowych.

Przekładniki charakteryzują się:

—    napięciem znamionowym pierwotnym,

—    poziomem izolacji,

—    sposobem łączenia zacisków pierwotnych,

—    liczbą uzwojeń wtórnych i ich przekładnią,

—    mocą znamionową,

—    współczynnikiem napięcia znamionowego,

—    klasą dokładności.

Sposób łączenia zacisków pierwotnych określa, czy przekładnik ma być przyłączony między dwoma fazami strony pierwotnej, czy też między fazą a ziemią. W tym pierwszym przypadku obydwa zaciski pierwotne muszą być izolowane na pełnym poziomie, indukcja znamionowa w rdzeniu natomiast może być względnie duża (1 -4-1,3 T), nie należy bowiem oczekiwać znacznych przepięć ustalonych. W przekładnikach przyłączonych między fazę a ziemię, zacisk przeznaczony do połączenia z ziemią może mieć obniżoną izolację, uwzględniając zaś możliwość wystąpienia przepięć należy stosować mniejszą indukcję znamionową w rdzeniu (0,6 h- 1 T).