Вам станет намного понятнее, если вы вспомните, что реле РН-55 - электромагнитное, реагирует на результирующую намагничивающую силу. Которая, как известно, есть произведение тока в обмотке на число витков. Понятно, что намагничивающие силы, создаваемые каждой из обмоток этого реле, есть величины векторные, и результирующая Fрез - тоже. Правильнее, наверное, называть её всё-таки - векторной разностью, так как при принятом в реле обозначении начал обмоток при равных намагничивающих силах  результирующая равна нулю.
Теперь о том, как правильно всё это отрегулировать. Не вы первый обратили внимание на то, что при использовании ШОН, где ТОН - источник тока, возникает угловая погрешность реле, вызванная тем, что в обмотке реле, питаемой от ТОН, ближе к фазе входного напряжения, чем ток в обмотке, питаемой от ТН. Ну, понятно, ведь выходом ТН является напряжение. На заводе реле настраивали от двух источников напряжения.  Была разработана методика (по крайней мере, ЦСРЗАИ Амурэнерго выпускало по этому поводу методические указания), позволяющая это как-то исправить и погрешность уменьшить. Однако распространения она не получила, я бы сказал, и классическая на сегодняшний день методика наладки реле РН-55 изложена в справочнике под ред. Э.С. Мусаэляна 1989 г.
В общих чертах напомню порядок действий  для варианта, когда одна обмотка подключена к ТН, а другая - к ШОН. После настройки реле от постороннего источника (см. с. 64 - 65 Справочника ...) вам остаётся наладить реле в реальных условиях, когда на линии и шинах одно и то же (первичное) напряжение. Электромагнитным (это обязательно, ток от ТОН несинусоидальный с большим содержанием слагающих высших частот) миллиамперметром измеряете ток в цепи обмотки от ТОН. Его можно подрегулировать отводами на ТОН в ШОН в небольших пределаыть. Скажем, получилось 150 мА. Теперь подсчитываете по соотношению числа витков в обмотках, какой ток должен быть в обмотке реле, питаемой от ТН. Скажем, для реле РН-55/130 это будет (150х1320)/5000 = 39,6 мА. Вот такую  величину тока нужно установить с помощью того же прибора (желательно и на том же пределе измерения), регулируя  величину сопротивления  в цепи обмотки, питаемой от ТН (обычно это резистор с хомутиком, 1000 или 1300 Ом). Всё, вы добились равенства модулей намагничивающих сил в реле при равных первичных напряжениях на линии и на шинах. Можно делать запись в журнале по РЗА :)

Ваш трансформатор тока, т.е. ТОН,  включен не в первичную сеть напрямую, а через конденсатор связи. КС в этом случае играет роль емкостного делителя, выполняещего функцию балластного сопротивления. Посчитаем значение:  Хс = 1/wC = 1/ (2 х 3,14 х 50 х 6400 х10 -12  ) = 0,498 МОм, где f = 50Гц (частота сети), а С = 6400пФ емкость КС для 110 -ки.
Как нам известно Т.Т. не включают через  500кОм, поэтому прибор и назвали ТОНом!
По вопросу теории, всегда  вспоминаю  поговорку старого учителя: "Кто не знает закон Ома, пусть лучше сидит дома!", с годами понимаешь, как он был прав...

Видимо опечатка, имелось ввиду что ТН не включают через 500кОм?

Сопротивления - да, делителя - нет.

Ну так и ТН тоже не подключают через  500 кОм. Разница между ТТ и ТН в том, что у ТТ первичка сидит последовательно, а у ТН параллельно, и всё. И вообще, речь идёт о вторичке, а ей нет никакого дела, как подсоединена первичка, потому что они связаны друг с другом лишь индуктивно. Для вторички главное, что на первичке есть некий ток, который наводит во вторичке 150 мА. Здесь 500 кОм лишь для того, чтобы на землю большой ток не стекал.
Вопрос заключался в следующем: катушка РКС имеет большое сопротивление, почему ТОН не впадает в насыщение? Каким образом он стабильно обеспечивает 150 мА?
Спасибо.

Прежде всего - большое сопротивление.

Вот-вот, как получается, что ТОН не впадает в насыщение, в чём именно его конструктивная особенность?

Хотя это и не по теме, вынужден исправить: магнитный поток пропорционален произведению тока на квадрат числа витков. В самом деле, Ф=LI, а L~N^2. Ну а магнитная сила, соответственно, пропорциональна квадрату тока: F~I^2.
Спасибо.

Приходилось разбирать неисправный ТОН, отдавать в перемотку. Нет, ничего необычного, замкнутый сердечник, без зазора. У старого ТОНа - шихтованный, Ш-образный, у нового - броневой, разъёмный. Вот только одно существенное отличие - большое число витков первичной обмотки, не характерное для обычного ТТ. Вопрос о насыщении возник не случайно - для получения напряжения 100 В для схемы синхронизации (там используется реле РН55/200) нужно увеличивать и ток во вторичной цепи ТОН, и величину сопротивления-шунта. Но как-то понаблюдать, посмотреть, как изменяется форма тока, не пришлось.
Принципиальное отличие ТТ от ТН - это их режимы работы. ТТ работает в режиме, близком к короткому замыканию вторичной обмотки, ТН - в режиме, близком к холостому ходу. Ну и ТТ включается последовательно, а ТН - параллельно. ТОН - ТТ, включенный последовательно с конденсатором связи.
У электромагнитного реле  в принципе нет принципиального отличия между реле тока и реле напряжения, только конструктивное. Вот классическая книжечка о РТ и РН (в приложении).  Электромагнитная сила пропорциональна квадрату произведения тока на число витков, она и воздействует на якорь. Тока, не напряжения, это же было предметом обсуждения, верно? На этом построена и методика наладки РКС.
Не знаю, поможет ли это вам, но обратите внимание на то, что у терминалов АУВ ЭКРА вход, предназначенный для контроля напряжения на ВЛ - токовый, номинальный ток 0,2 А, кажется. А входная величина (преобразованная, в терминале) - в вольтах. Если измеряемая величина - ток отбора от ШОН, то он программно регулируется как соответствующий напряжению 100 В междуфазного напряжения с соответствующей фазой. Если измеряемая величина - напряжение от ТН (фактически - ток в цепи, образованной дополнительным резистором 1 кОм и входом), то он программно регулируется как соответствующее напряжение 100 или 60 В.  У терминала (АВВ, например), имеющего для U5 вход напряжения, выход тоже есть. Ну, это другая история. Хотя всё придумано до нас, вспомните, как устроены измерительные приборы. Измерительная головка, при измерении напряжения - включение с добавочным сопротивлением, при измерении тока - с шунтом.

Хотел подключиться к теме на ранней стадии (как-никак емкостные отборы напряжения - мой конек, первую свою книжку написал на эту тему), но был на стадии начала темы в благословенном месте - Абхазии, где было все, за исключением приличного Интернета (Пицунда. правда - не Сухум и не Гагра, место для отдыха уникальное, но с информтехнологиями слабовато, о чем не жалею). Постараюсь на своем сайте тему развернуть, но пока первые наброски. Во-первых, 

В свое время в Кубаньэнерго (точнее, на то время - Краснодарэнерго) работали великолепные специалисты - "железячники". И нестандартную деталь выточить, и по ходу дела инкубатор из холодильника сделать, и любую рацуху по РЗА реализовать в "железе". Так вот один из компонентов работы Константина Сергеевича Смолина было изготовление ШОН и ТОН. Лет сорок, и по сей день на некоторых объектах работает.

Не пойдет. Снимал ВАХ десятках на двух ТОН (правда, все - Росэнергосервис). Никакой системы. Высота характеристики от одного ТОН до другого, даже в одном ШОН различается в разы. Я тебя слепила из того, что было. Мало того, ни один из нормативных документов не предъявляет никаких требований ни к ТОН, ни к ШОН.
Кстати, не почтите за рекламу упоминание Росэнергосервис. У меня с ними скорее старый конфликт. Если кто мне перешлет их свежее техническое описание ШОН, отвечу по поводу конфликта по существу.

Прошу убить ссылку и перенаправить на http://dororz.ru/cons_15.htm Сайт, на который Вы ссылаетесь - воровской, краденый с моего родного.
По существу вопроса. ШОН и ТОН в части объемов и периодичности техобслуживания далеко отстали в части нормативных документов. Не зря первая моя книга была посвящена этой тематике.
С точки зрения здравого смысла мои рекомендации. Выполнять проверку нужно раз в 6 лет (неблагоприятные метеоусловия). Место подключения ШОН к шинке от КС однозначно - в зоне компетенции СРЗА. Другое дело, когда на общей аппаратуре ВЧ обработки сидит и РЗА и связь. Там уж как договоритесь.
Спасибо за перенаправление.

Добавлено: 22-06-2017 18:51:33

Кстати, интересно вспомнить исходный вопрос. ШОН (ТОН) упорно выдает 0,15 А. РН-55 на обмотке 30 В ровно же столько потребляет. Откуда такое совпадение - хрен его знает. Есть аналогии у американского стандарта ТН, есть и у наших родных ТН в сети с изолированной нейтралью. А есть и воспоминания о первых советских предшественниках, основанных на отборах напряжения от конденсаторов связи. Там естественный вторичный ток был 0,15 А, что в переводе на РН-55 составляло 30 В.

Трансреактор - близкая, но не полная аналогия. Если взять поточнее - "а хрен его знает".
По поводу высших гармоник. Поскольку самый мощный элемент ШОН -  конденсатор связи, высшие гармоники оказывают немалые влияния на конечный результат. Где-то упоминалось немалое влияние на работу электрометалургического предприятия.