Насыщающиеся трансформаторы тока (НТТ)

Магнитный усилитель

Простейший магнитный усилитель AL состоит из двух управляемых ректоров, которые управляются общим током I_у. При увеличении тока I_у степень намагничивания сердечников увеличивается, их магнитная проницаемость m и индуктивное сопротивление X_L рабочих обмоток уменьшается, а ток I_н возрастает. Если с рабочими обмотками последовательно включается нагрузка, то получается простейший усилитель: с помощью небольшой мощности постоянного тока, расходуемой в обмотках управления, можно управлять значительно большей мощностью в цепи нагрузки.

Если ток нагрузки выпрямить и пропустить по дополнительным обмоткам подмагничивания, то получится магнитный усилитель с положительной обратной связью (ПОС). ПОС повышает усиление тока и мощности магнитным усилителем.

В дифференциальной токовой защите для улучшения ее характеристик применяются НТТ. При внешних КЗ и при включении силовых трансформаторов возникает переходный процесс. Защита при этом действовать не должна, но ток переходного процесса воздействует на дифференциальную защиту. В начальный момент он обычно содержит апериодическую составляющую. НТТ в этом случае автоматически увеличивает ток срабатывания реле (загрубляет реле), и защита не действует.

НТТ TLAT содержит трехстержневой ферромагнитный сердечник (рис. 1.7). Воздействующая величина ток I₁ поступает в первичную обмотку w₁, а к вторичной w₂ подключается измерительное максимальное реле тока КА.

Рис. 1.7.Насыщающийся трансформатор тока

Характеристика I_р = f(I₁) НТТ зависит от характера изменения тока I₁. Если ток i₁ синусоидальный, то магнитная индукция В в сердечнике изменяется в широких пределах и изменению индукции пропорционально среднее значение ЭДС вторичной обмотки и ток I_р в реле. В этом случае НТТ действует как обычный трансформатор тока.

Если в токе i₁ присутствует апериодическая составляющая, то изменяется режим работы НТТ→ насыщается его магнитопровод. Среднее значение ЭДС вторичной обмотки и ток I_р в реле получаются намного меньшими.

Обмотки w′_к и w′′_к предусмотрены для усиления действия апериодической составляющей. Они соединены так, что магнитные потоки левого и среднего стержней складываются. Поэтому часть тока обмотки w₁ попадает в обмотку w₂ путем двойной трансформации. Таким образом, апериодическая составляющая не трансформируется в обмотку w′_к и ухудшает трансформацию периодической составляющей. Ток двойной трансформации поэтому оказывается относительно мал. При отсутствии апериодической составляющей ток двойной трансформации возрастает.