Так как в нормальном режиме та же часть тока протекает в каждой полуобмотке, поля компенсируют друг друга.
В середине сигнального провода нет разницы в напряжениях, поэтому ток, протекающий через «поперечное» соединение равен нулю. При повреждении через это соединение и обмотку дифференциального реле начинает течь ток и оно запускается. При помощи такого разделения реле нечувствительно к помехам в обоих катушках.
Торможение
В 1920 г Вальдемар Петерсен (Waldemar Petersen), AEG написал, что в случае внешнего КЗ может произойти ложное отключение в схеме классической дифференциальной защиты. Причина – различное насыщение измерительных трансформаторов из-за увеличения токов КЗ и появления постоянной составляющей. Кроме того, небаланс между трансформаторами тока стал все больше увеличиваться из-за применения устройств РПН. Небаланс уменьшали за счет применения отпаек на промежуточных трансформаторах и соединении их с учетом векторной группы; но их (отпайки) приходилось переключать при каждом переключении РПН. При частых переключениях, или при автоматическом РПН это становилось невозможным. Из-за этого в 1930 г компания AEG предложила специальное измерительное реле. Это реле больше не пускалось только от величины дифференциального тока; оно оценивало отношение дифференциального и «сквозного» тока при повреждении. Поэтому устройство не срабатывало ложно при внешних повреждениях. Такое измерительное реле использовало и электромеханический принцип. В дополнение к дифференциальной системе применялась 3-х полюсная система торможения, создающая тормозной момент при внешних («сквозных») токах КЗ (рис.5).
Рисунок 8. RW10 однополюсное реле (Siemens)
Рисунок 9. Кабельная защита Фанкуша AEG, 1920 г.
Согласно решению SIEMENS, примененному в реле RW10, действие на отключение запрещалось, если превышалась фиксированная величина, равная 1.5 от максимального нагрузочного тока. (Рис.13 и 8).
Фирма ASEA представила в 1925 г свое дифференциальное реле с торможением RBD. Интересное предложение было сделано П.Барри (P. Barry), Франция, в 1925 г – применить промежуточный трансформатор с тем же числом ампер-витков на низкой стороне трансформаторов, где трансформаторы тока имеют большое число ампер-витков. Это позволяло уменьшить зависимость от различия магнитных характеристик, но увеличивало???? (возможно надо: уменьшало – прим.переводчика) чувствительность защиты (Рис. 15). Барри применяет при этом более старую схему, где измерительные трансформаторы подсоединяются «встречно». Для предотвращения опасности «раскорачивания» вторичных обмоток он применяет нагрузочные резисторы. Эти резисторы потребляют много энергии и уменьшают чувствительность.
Улучшение поведения дифференциальной защиты
достигается применением тормозного реле
Для исключения неправильной работы дифзащиты на силовых трансформаторах с автоматическим управлением РПН Шутце Х. Аума (Schulze,H., Auma) предложил в 1929 г учитывать положение отпайки устройства РПН; Компания BEWAG в Берлине применяет «дифференциальную защиту по мощности». Чтобы позволить ее применение на трансформаторах с различными векторными группами и с РПН, SIEMENS начал применять промежуточные ТТ для разных векторных групп с отпайками (патент DRP 315272). При увеличении мощности увеличиваются как токи КЗ, так и токи небаланса.
Рисунок 10. Поперечная дифференциальная защита Уэдмора, 1908 г. (показана одна фаза)