Актуальность работ по расчёту времени до насыщения
трансформаторов тока (ТТ) подтверждается следующими документами:
– Правила технологического функционирования электроэнергетических систем.
Утверждены Постановлением правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. Пункт 128.
Технические характеристики трансформаторов тока и подключенных к ним устройств релейной защиты в
совокупности должны обеспечивать правильную работу устройств релейной защиты при коротких
замыканиях, в том числе при возникновении апериодической составляющей тока;
– Приказ Министра энергетики Российской Федерации №101 от 13.02. 2019 г. «Об
утверждении требований к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики
классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к
принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики» и Приложение к
нему;
– Письмо Заместителя министра энергетики А.В. Черезова от 02.04.2019 за
№ЧА3440/10.
Специалисты ООО НПФ «Квазар» имеют большой опыт выполнения расчётов времени до
насыщения ТТ различными методами, в том числе:
1) Аналитический расчёт времени до насыщения ТТ, описанный в проекте национального
стандарта ПНСТ 283-2018 «Трансформаторы измерительные. Часть 2. Технические условия на
трансформаторы тока».
2) Расчёта времени до насыщения ТТ с использованием только паспортных данных ТТ.
Данный метод целесообразно использовать при проектировании, когда известны только вышеуказанные
данные.
3) Расчёта времени до насыщения ТТ с использованием паспортных данных ТТ и их
вольтамперных характеристик. Этот вариант целесообразно использовать в эксплуатации, так как
изготовитель ТТ предоставляет указанную характеристику по запросу покупателя.
4) Расчёта времени до насыщения ТТ с использованием паспортных данных ТТ и их
характеристик намагничивания. Этот вариант целесообразно использовать в эксплуатации, если
изготовитель ТТ предоставит характеристику намагничивания и дополнительные параметры ТТ (числа
витков обмоток, поперечное сечение магнитопровода и среднюю длину магнитной силовой линии в
магнитопроводе). Получение такого набора данных затруднено тем, что изготовители ТТ считают
дополнительные параметры ТТ своей коммерческой тайной.
В реальных условиях на электростанциях и подстанциях в суммарном токе КЗ
содержатся токи, имеющие разные постоянные времени затухания апериодических составляющих. Расчёт
коэффициента переходного процесса Kп.р(t) в этом случае часто производят с
использованием
одной, эквивалентной постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.
Эквивалентной постоянной времени Tp.экв называют постоянную
времени
затухания апериодической составляющей тока, изменяющейся по экспоненциальному закону, которой
заменяют сумму апериодических составляющих, имеющих неодинаковые начальные значения и постоянные
времени затухания.
Выполняем расчет величины эквивалентной постоянной времени затухания тока КЗ
(далее - величина Tp.экв ). Величина Tp.экв является
результатом расчета
мгновенных значений токов электромагнитного переходного процесса при КЗ. Такой расчет выполняться с
использованием специализированных программных комплексов и созданных в них моделей сети,
предназначенных для расчета электромагнитных переходных процессов.
Расчёт с использованием эквивалентной постоянной времени затухания
Tp.экв
требует меньших затрат времени, чем расчёт по сумме воздействий апериодических составляющих токов
КЗ в отдельных ветвях, питающих точку КЗ. Однако в первом случае получается меньшее время до
насыщения, чем во втором. По этой причине рекомендуется вначале выполнить расчёт времени до
насыщения ТТ с использованием эквивалентной постоянной времени. Затем, если полученное время
недостаточно для правильного функционирования защиты, следует выполнить расчёт по сумме воздействий
апериодических составляющих токов в отдельных ветвях.