Оборудование подстанций

Для защиты от однополюсных замыканий на кабельных линиях в сетях с малыми токами часто применяют специальный трансформатор тока, так называемый трансформатор тока нулевой последовательности (ТНП).

Этот трансформатор состоит из стального магнитопровода кольцеобразной или прямоугольной формы, на который намотана вторичная обмотка. Трансформатор надевают на трехжильный кабель, являющийся его первичной обмоткой. При нормальном режиме работы результирующий магнитный поток обмотки равен нулю. При замыкании одной из фаз на землю в первичной обмотке трансформатора появляются токи нулевой последовательности, в результате которых в его вторичной обмотке наводится э.д.с, и реле, включенное в эту обмотку, срабатывает. В зависимости от выбранной схемы защиты реле может действовать на включение сигнала или отключение установки.
Под действием внешних причин (сварочные работы, замыкание на землю близко расположенного кабеля а т. п.) по броне и оболочке кабеля могут протекать токи, способные вызвать ложное срабатывание защиты. Во избежание этого при монтаже трансформатора нулевой последовательности проводник 4, заземляющий воронку 5, пропускают сквозь окно трансформатора. При этом токи, протекающие по оболочке и броне кабеля, яройдут сквозь окно трансформатора дважды, но в разных направлениях, и создаваемые ими магнитные потоки взаимно уничтожатся.
Кроме рассмотренных простейших схем защит, реагирующих на повышение тока, в защищаемой линии существуют защиты минимального напряжения. Наиболее простая - это защита с использованием отключающей катушки минимального напряжения, встроенной в привод выключателя мощности. При падении напряжения до 0,8 номинального (и ниже) защелка привода, удерживаемая катушкой, освобождается и выключатель отключается.

Схемы релейных защит и типы реле, применяемые в них, определяются характером, назначением, мощностью и категорией электроустановок.
Простая схема максимальной токовой защиты с зависимой выдержкой времени на оперативном переменном токе с применением реле РТ-80.  При нормальном режиме работы электроустановки через обмотку реле и первичную обмотку быстро насыщающегося трансформатора тока НТ протекает разность рабочих токов от трансформаторов тока ТТ, величина которой в 1,73 раза больше тока в каждом трансформа торе. Реле настроено так, что этот ток не вызывает срабатывания защиты.

При коротких замыканиях и перегрузках ток в обмотке реле и первичной обмотке НТ возрастает и реле срабатывает. Своим контактом реле замыкает цепь отключающей катушки (КО), питающейся от насыщающегося трансформатора тока, и выключатель мощности отключает поврежденный участок сети.

В схеме использовано реле серии РТ-81, поэтому при коротком замыкании сработает «отсечка» и с помощью защиты быстро произойдет отключение. При перегрузках, когда величина тока недостаточна для срабатывания отсечки, отключение произойдет с выдержкой времени - сработает индукционная система реле. Так как выдержка времени в зависимой части характеристики реле уменьшается с возрастанием тока, то время срабатывания такой защиты будет зависеть от величины тока перегрузки.