При включении трансформатора в сеть толчком на полное напряжение в трансформаторе могут возникнуть весьма большие броски тока намагничивания , превышающие в десятки раз ток намагничивания (холостого хода) при нормальной работе.
Так как ток намагничивания в трансформаторе не превосходит нескольких процентов номинального тока трансформатора, то максимальные значения бросков токов намагничивания при включении трансформатора толчком превышают номинальный ток не более чем в 6 — 8 раз.
С точки зрения динамической устойчивости обмоток трансформатора указанные броски тока намагничивания для трансформатора безопасны, так как обмотка рассчитывается на большие кратности токов, имеющие место при коротких замыканиях за трансформатором. Защита же трансформатора отстраивается от упомянутых бросков тока намагничивания путем применения соответствующих устройств (насыщающихся промежуточных трансформаторов и др.).
При включении обмотки на полное напряжение в обмотке могут возникнуть перенапряжения вследствие неравномерного распределения напряжения по обмотке и возникновения переходных волновых процессов. Но указанные перенапряжения для обмоток трансформатора безопасны, так как изоляция их рассчитывается на более значительные атмосферные (грозовые) перенапряжения.
Поэтому включение всех трансформаторов в сеть толчком на полное напряжение является совершенно безопасным, оно производится без предварительного подогрева трансформатора вне зависимости от времени года и температуры масла трансформатора.
Указанное распространяется также на включение в сеть трансформатора после монтажа или капитального ремонта, так как опыт показал, что при включении толчком и наличии повреждения трансформатор своевременно отключается защитой и размеры повреждения при этом бывают не больше, чем при включении трансформатора путем медленного подъема напряжения с нуля, что вызывает значительные трудности в условиях эксплуатации, а зачастую невозможно.
Трансформаторы должны включаться толчком на полное напряжение со стороны питания, где должна быть установлена соответствующая защита.
Испытание включением толчком на номинальное напряжение
При 3—5-кратном включении не должны иметь место явления, указывающие на неудовлетворительное состояние трансформатора. Этим опытом проверяется также отстройка максимальной токовой защиты от бросков тока намагничивания трансформатора. Физически возникновение сверхтока объясняется следующим. При включении трансформатора возникает переходный процесс, в течение которого магнитный поток можно рассматривать как сумму двух составляющих: периодической с неизменной амплитудой и медленно затухающей апериодической.
В момент включения эти составляющие равны по значению и противоположны по знаку, сумма их равна нулю. Когда же периодическая составляющая приобретает ту же полярность, что и апериодическая, они суммируются арифметически. Наибольшее возможное значение этой суммы близко к двукратной амплитуде периодической составляющей. Вследствие глубокого насыщения стали магнитопровода бросок тока холостого хода может превысить установившееся значение его в десятки и сотни раз и в 4—6 раз — номинальный ток.
Возможные причины ограничения доступа:
Доступ ограничен по решению суда или по иным основаниям, установленным законодательством Российской Федерации.
Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Единый Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространение которой в Российской Федерации запрещено.
Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов в сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространяемую с нарушением исключительных прав.
При включении силовых трансформаторов возникает резкий бросок тока намагничивания, имеющий затухающий характер (рис. 9.2.7.).
Изменение тока Iнам во времени характеризуется следующими особенностями:
1. Кривая тока носит асимметричный характер, пока ток Iнам не достигнет установившегося значения;
2. 
кривая может быть разложена на апериодическую составляющую и синусоидальные токи различных гармоник. Апериодическая составляющая имеет весьма большое удельное значение в токе Iнам;
3. Время затухания токов определяется постоянными времени трансформатора и сети, и может достигать 2-3 секунд. Чем мощнее трансформатор, тем дольше продолжается затухание;
4. Первоначальный бросок тока может достигать 5-10 кратного значения номинального тока трансформатора. У мощных трансформаторов кратность меньше, чем у маломощных.
Ток Iнам, появляется только в одной обмотке силового трансформатора (той, на которую подается напряжение при его включении (рис. 9.2.8.)). Для предотвращения ложных действий дифференциальной защиты, под влиянием Iнам принимают специальные меры:
1. Замедление защиты примерно на 1 секунду (широко применялся ранее). При этом теряется наиболее ценное свойство защиты – её быстродействие;
2. Блокировка при понижении напряжения;
3. Торможение от токов высших гармоник; (опыт эксплуатации отверг эти два способа, они были недостаточно надежны, приводили к чрезмерному усложнению защиты).
В настоящее время применяются следующие два способа:
1. Использование БНТ (быстро насыщающегося трансформатора), через который включаются дифференциальные реле. БНТ не пропускает апериодический ток, который составляет значительную часть тока намагничивания;
2. Отстройка от тока намагничивания по величине Iнам
Схемы токовых цепей дифференциальной токовой отсечки (ДТО) могут выполняться в 2-х вариантах: по полной 3-х фазной схеме с тремя реле, и упрощенной схеме в 2-х фазном исполнении на стороне треугольника силового трансформатора с двумя реле (рис. 9.2.9.).
На трансформаторах большой и средней мощности следует применять 3-х фазную схему, как более совершенную.
Основным условием правильной работы ДТО является отстройка тока срабатывания от намагничивающего тока, возникающего при включении силового трансформатора. Для облегчения отстройки устанавливаются промежуточные реле с временем действия 0,04-0,06 с. (К этому моменту ток намагничивания спадает практически в два раза. (см. рис. 9.2.7.)):
(9.12.)
Из-за большой величины тока срабатывания, защита недостаточна чувствительна к витковым замыканиям.
(9.13.)
1. Простота принципа действия;
2. Быстрота действия.
ДТО применяется на силовых трансформаторах малой мощности.
Дифференциальная защита с токовыми реле, включенными через БНТ
Общие сведенья
Схема дифференциальной защиты с реле тока РНТ-565 показана на рис. 9.2.10.
Применение БНТ позволяет выполнить простую и быстродействующую защиту, надежно отстроенную от токов небаланса и бросков намагничивания.
БНТ плохо трансформирует апериодические токи. В реле защиты попадает лишь переменная составляющая тока небаланса и броска намагничивающего тока силового трансформатора. (см. рис. 9.2.11. – осциллограммы токов в обмотках БНТ.) Временные зависимости наглядно показывают резкое снижение тока в реле и эффективность насыщающегося трансформатора.
За счет насыщения сердечника БНТ, обусловленного подмагничивающим действием апериодического тока, трансформация переменной составляющей также ухудшается, что ещё больше уменьшает ток в реле.
После затухания апериодической составляющей нормальные условия для трансформации периодического тока восстанавливаются.
Подмагничивающие действие апериодического тока, приводит к замедлению защиты при повреждении в её зоне. Трансформация уменьшается настолько, что ток в обмотке реле меньше тока срабатывания. Время замедления – 0,03 –0,01 секунды. Это является недостатком схемы дифференциальной защиты с БНТ.
Пояснения к рис.:
а) – при включении силового трансформатора под напряжение; б) – при сквозном КЗ. (Iнам — ток намагничивания в первичной обмотке; IP — ток намагничивания во вторичной обмотке; IK— ток сквозного КЗ на плече дифференциальной защиты; Iнб — ток небаланса в первичной обмотке; 
— ток небаланса во вторичной обмотке БНТ).
Ток срабатывания защиты должен отстраиваться от переменной составляющей переходных токов намагничивания и небаланса:
(9.14.)
Реле РНТ-565 совмещает в себе устройство выравнивания вторичных токов защиты и БНТ. На рис. 9.2.10.: wy1, wy2 – уравнительные обмотки, позволяют выровнять магнитный поток при неравенстве токов I1 и I2 при сквозных КЗ. w¶ — рабочая (дифференциальная) обмотка. В РНТ-565 используется токовое реле типа РТ-40.
Число витков уравнивающих обмоток регулируется отпайками и подбирается так, чтобы при внешних КЗ ток в обмотке реле КА был равен нулю. (См. формулу 9.4.)
Ток срабатывания защиты регулируется изменением числа витков обмотки w¶.
На магнитопроводе реле РНТ имеется короткозамкнутая обмотка wк. Она повышает степень отстройки реле от токов небаланса и бросков намагничивающих токов силового трансформатора особенно, когда эти токи имеют незначительную апериодическую составляющую, что понижает эффективность действия БНТ. Короткозамкнутая обмотка ограничивает периодический ток, возникающий во вторичной обмотке РНТ. Конструктивно размещение обмоток реле РНТ-565 показано на рис. 9.2.12.
Ток I¶, поступающий в обмотку w¶ создает магнитодвижущую силу F¶ = I¶ w¶, которая образует в среднем стержне магнитный поток Ф¶, замыкающийся по крайним стержням магнитопровода.
В общем случае ток I¶ состоит из переменной I¶.п. и апериодической I¶.а. составляющих. Соответственно этому образуются два магнитных потока Ф¶.п. и Ф¶.а..
Переменный поток Ф¶.п., замыкаясь по стержню 2, наводит в обмотке w2, ЭДС Е2. Апериодический поток Ф¶.а.., медленно изменяющийся во времени, не создает ЭДС в w2 и полностью затрачивается на намагничивание магнитопровода.
Переменная составляющая потока Ф¶.п., наводит в витках короткозамкнутой обмотки wк ЭДС Ек и ток Iк. Короткозамкнутая обмотка создает потоки Фк и Ф’¶ направленные встречно потоку Ф¶.п. и заметно компенсируют его. В результате по магнитопроводу протекает остаточный поток Фп
