Что такое максимальная токовая защита и какое у нее назначение

Максимальная токовая защита: МТЗ, принцип действия, реализация, схемы, выбор уставок

При коротком замыкании ток в линии увеличивается. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Максимальная токовая защита (МТЗ) приходит в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения.

Токовые защиты подразделяются на МТЗ, в которых для обеспечения селективности используется выдержка времени, и токовые отсечки, где селективность достигается выбором тока срабатывания. Таким образом, главное отличие между разными типами токовых защит в способе обеспечения селективности.

Рис. 4.1.1

Мтз с независимой выдержкой времени

МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые трансформаторы, кабельные линии, мощные двигатели напряжением 6, 10 кВ.

Рис. 4.2.1

Расположение защиты в начале каждой линии со стороны источника питания. На рис. 4.2.1 изображено действие защит при КЗ в точке К. Выдержки времени защит подбираются по ступенчатому принципу и не зависят от величины тока, протекающего по реле.

Схемы защиты МТЗ

Трехфазная схема защиты МТЗ на постоянном оперативном токе

Схема защиты представлена на рис.4.2.2: Основные реле:

  • Пусковой орган – токовые реле КА.
  • Орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле:

  • KL – промежуточное реле;
  • KH – указательное реле.

Рис. 4.2.2

Промежуточное реле устанавливается в тех случаях, когда реле времени не может замыкать цепь катушки отключения YAT из-за недостаточной мощности своих контактов. Блок-контакт выключателя SQ служит для разрыва тока, протекающего по катушке отключения, так как контакты промежуточных реле не рассчитываются на размыкание. 

Двухфазные схемы защиты МТЗ на постоянном оперативном токе

В тех случаях, когда МТЗ должна реагировать только при междуфазных КЗ, применяются двухфазные схемы с двумя или одним реле, как более дешевые.

Двухрелейная схема

Рис. 4.2.3

Достоинства

1. Схема реагирует на все междуфазные КЗ на линиях.

2. Экономичнее трехфазной схемы.

Недостатки

Меньшая чувствительность при 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр. (В два раза меньше чем у трехфазной схемы).

Рис. 4.2.4

При необходимости чувствительность можно повысить, установив третье токовое реле в общем проводе токовых цепей. Чувствительность повышается в два раза – схема становиться равноценной по чувствительности с трехфазной.

двухфазные схемы применяются в качестве защиты от междуфазных КЗ и в сетях с глухозаземленной нейтралью, при этом для защиты от однофазных КЗ устанавливается дополнительная защита, реагирующая на ток нулевой последовательности.

Одно-релейная схема МТЗ

 Рис. 4.2.5

Схема реагирует на все случаи междуфазных КЗ.

Достоинства

Только одно токовое реле.

Недостатки

  1. Меньшая чувствительность по сравнению с 2 – релейной схемой при КЗ между фазами АВ и ВС.
  2. Недействие защиты при одном из трех возможных случаев 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр.
  3. Более низкая надежность – при неисправности единственного токового реле происходит отказ защиты. Схема применяется в распределительных сетях 6…10 кВ и для защиты электродвигателей.

Рис. 4.2.6

Выбор тока срабатывания защиты МТЗ

  • Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.
  • Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.

Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.

Первое условие. Токовые реле не должны приходить в действие от тока нагрузки:

Iс.з>Iн.макс, (4.1)

где Iс.з – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);

Iн.макс – максимальный рабочий ток нагрузки.

Второе условие. Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.

При КЗ приходят в действие реле защит I и II (рис.4.2.1). После отключения КЗ защитой I прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты II должны вернуться в исходное положение.

 И этот ток в первые моменты времени после отключения КЗ имеет повышенное значение из–за пусковых токов электродвигателей, которые при КЗ тормозятся вследствие понижения (при КЗ) напряжения:

Рис. 4.2.7

Iвоз>kзIн.макс . (4.2)

Обратите внимание

Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз.

При выполнении условия (4.2) выполняется и условие (4.1), так как IвозtввI+tпI+tвI. (4.9)

Выдержка времени защиты II может быть определена как

tввII=tввI+tпI+tвI+tпII+tзап, (4.10)

где tпII – погрешность в сторону снижения выдержки времени защиты II; tзап – время запаса.

Таким образом, минимальная ступень времени t может быть вычислена как

t=tввII – tввI=tпI+tвI+tпII+tзап. (4.11)

По формуле (4.11) определяется ступень времени для защит с независимой характеристикой времени срабатывания от тока.

Выбор времени действия защит МТЗ

Источник: http://pue8.ru/relejnaya-zashchita/244-maksimalnaya-tokovaya-zashchita.html

Максимальная токовая защита

В нормальном режиме по линии, в трансформаторе, двигателе течет рабочий ток, значение которого известно и определяется номинальными параметрами.

Однако, порой возникают аварийные, переходные ситуации, когда происходят перерывы питания, вследствие коротких замыканий, самозапуска, перегрузок. Значение тока повышается до величины, которая может привести к нарушению работоспособности электрической сети, выхода из строя электрооборудования.

Чтобы не происходило подобных аварий, необходимо на этапе проектирования предусмотреть методы защиты от переходных токов. Для этого служит релейная защита, а в частности защита от токов короткого замыкания – максимальная токовая защита. Эта защита также относится к токовым, как и токовая отсечка.

На линиях с односторонним питанием МТЗ устанавливается в начале линии со стороны источника питания. Так как сеть может состоять из нескольких линий, то на каждой из них ставят свой комплект защит.

При повреждении на одном из участков линии сработает защита этого участка и отключит линию. Защиты других линий отстроены по времени, таким образом соблюдается селективность. Они отключатся, не успев сработать.

Время срабатывания увеличивается в направлении от потребителя к системе.

На линиях с двухсторонним питанием защита МТЗ является дополнительной и достижение селективности одними лишь средствами выдержки времени является невозможным. Поэтому в таких сетях применяются направленные защиты.

Классификация МТЗ

Максимальные токовые защиты классифицируются на трехфазные и двухфазные (в зависимости от схемы исполнения), в зависимости от способа питания (с постоянным или переменным опертоком), защиты с зависимой и независимой характеристикой.

Принцип действия максимальной токовой защиты

При достижении током величины уставки подается сигнал на срабатывание реле времени с заданной выдержкой времени. Затем после реле времени сигнал идет на промежуточное реле, которое мгновенно отправляет ток в цепь отключения выключателя.

У зависимых защит выдержка времени задается уставкой на реле, у независимых – выдержка зависит от величины тока. Зависимые защиты проще отстраивать и согласовывать.

Схема защиты МТЗ

На рисунке выше приведена схема максимальной токовой защиты – токовые цепи и цепи управления.

Параметры и расчет максимальной токовой защиты

МТЗ не может совмещать в себе функцию защиты от перегрузки, так как действие МТЗ должно происходить по возможности быстрее, а защита от перегрузки должна действовать, не отключая допустимые кратковременные токи перегрузки или пусковые токи при самозапуске электродвигателей.

  1. То есть первое условие выбора МТЗ – отстройка от максимального рабочего тока нагрузки
  2. После срабатывания защиты реле должно вернуться в рабочее положения. Ток возврата должен быть больше максимального рабочего тока, с учетом самозапуска, после предотвращения нарушения снабжения
  3. Ток срабатывания защиты равен коэффициенту запаса отнесенный к коэффициенту возврата и умноженный на коэффициент запуска и максимальный рабочий ток
  4. Ток срабатывания реле зависит от коэффициента схемы (зависит от реле), тока срабатывания защиты отнесенных к коэффициенту трансформатора тока
  5. Чувствительность защиты определяется отношением минимального тока короткого замыкания в конце зоны защиты к току срабатывания защиты
  6. Ступень времени для согласования выдежек времени зависит от выдержки времени соседней защиты, погрешности замедления реле времени соседней защиты, времени отключения выключателя соседней защиты. Для защит с независимой выдержкой времени это время может быть 0,4-0,5с, для защит с зависимой – 0,6-1с

К достоинствам МТЗ относится их простота и наглядность, надежность, невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести большие выдержки времени вблизи источников питания, хотя именно там токи короткого замыкания должны отключаться быстро.

Максимальная токовая защита является основной в сетях до 10кВ, однако, применение она нашла и в сетях выше 10кВ.

Реле максимального тока рт-40

Автоматическое повторное включение

Источник: https://pomegerim.ru/rza/maksimalnaya-tokovaya-zaschita.php

Токовая отсечка и максимальная токовая защита — особенности, схема и принцип работы

Не все понимают отличия между токовой отсечкой и максимальной токовой защитой, которые в большинстве источников для краткости обозначаются аббревиатурами ТО (не путать с техническим обслуживанием) и МТЗ. И это объяснимо, так как и отсечка, и максимальная защита выполняют одну и ту же функцию – предохранение эл/цепи, ее элементов и присоединенных устройств от разрушения (выхода из строя).

Так в чем их смысл и есть ли какая-то разница между ними? С этим мы и разберемся.

При написании данной статьи автор изучил различные источники и пришел к выводу, что по этому вопросу очень много путаницы. Именно поэтому он рекомендует  в первую очередь обратиться к основополагающему документу – ПУЭ (3.2.) .

А весь остальной материал, встречающийся в интернете, следует рассматривать лишь как пояснения (разъяснения) к положениям правил.

Причем нужно относиться к этой информации критически, сопоставляя ее с тем, что прописано (хотя и несколько «скуповато»), в ПУЭ.

По принципу действия максимальная токовая защита и отсечка идентичны. Элементы, их обеспечивающие, реагируют на один и тот же параметр электрической цепи – ток, точнее, на его величину. При превышении им определенного, заданного значения (уставки) защитное устройство срабатывает. Разница в том, как именно?

Важно

Ток, протекающий по проводникам (а они характеризуются своим удельным сопротивлением, в зависимости от материала – алюминий или медь) приводит к их нагреву. И чем выше его значение, тем сильнее.

При повреждениях изоляции и коротких замыканиях данный параметр может вырасти резко и достигать большой величины. Результат вполне прогнозируем.

Кстати, это одна из основных причин, если верить статистике, всех воспламенений в электрифицированных зданиях и сооружениях.

Именно поэтому для каждой электрической цепи предусматривается свой номинал тока, при превышении которого цепь должна разрываться. В этом – смысл любой защиты данного типа.  Многое зависит от того, где именно произошло повреждение.

В силу удельного сопротивления металлов быстрее среагирует то устройство, которое расположено ближе к «аварийной зоне». Многое зависит и от электрической схемы.

Если она сложная, то в ней предусматривается несколько защитных автоматов – общий и на каждой «нитке» (также прописано в ПУЭ).

С учетом множественности вариантов проектирования электрических цепей однозначно сказать, в чем принципиальная разница между токовой отсечкой и МТЗ, нельзя. Все зависит от характеристик схемы и места расположения в ней того или иного защитного изделия. Если суммировать всю информацию по ТО и МТЗ, то можно сделать следующие выводы.

  • Селективности (синоним слова избирательность) обеспечиваются: МТЗ – задержкой срабатывания (выдержкой времени), ТО – отстройкой по номиналу тока. Яркий пример – УЗО. Но это не обязательное условие, так как если на линии лишь 1 автомат, причем одноступенчатый, то задержки времени быть не должно.
  • Максимальная токовая защита является основной. При включении в цепь дифференциального устройства она переходит в категорию резервной. ТО используется лишь как дополнительная функция предохранения линии и оборудования. Более подробно об этом можно узнать в ПУЭ 3.2.16 (26).
  • Токовая отсечка – разновидность МТЗ, только с ограниченным «радиусом действия».

Все остальные суждения по данному вопросу (например, что ТО является основным видом защиты) – не более чем выдумки, вызванные малой осведомленностью тех, кто делает подобные заявления.

Автор будет рад, если статья поможет читателю понять, в чем разница между токовой отсечкой и максимальной защитой.

Источник: https://electroadvice.ru/electric/tokovaya-otsechka-i-maksimalnaya-tokovaya-zashhita/

Максимальная токовая защита

Одним из видов релейной защиты является максимальная токовая защита. Ее действие основано на увеличении силы тока при появлении короткого замыкания на участке защищаемой электрической цепи. Это наиболее распространенный вид защиты, который нашел широкое применение в электросетях.

Принцип действия токовой защиты

Действие максимальной защиты полностью аналогично с действием токовой отсечки. В том случае, когда сила тока в сети начинает повышаться, в работу включается защитная система. Однако, разница между ними все таки существует.

Если срабатывание токовой отсечки происходит мгновенно, то при максимальной защите отключающий сигнал проходит только через определенный промежуток времени. Этот промежуток называется временной выдержкой.

Данная выдержка полностью зависит от расположения защищаемого участка.

Минимальная временная выдержка определяется на участке, максимально удаленном от источника энергии. При уменьшении этого расстояния, выдержка по времени пропорционально увеличивается.

Эти временные различия называются ступенями селективности. Значение каждой ступени селективности зависит от времени защитного действия.

Если, по ряду причин, срабатывания не произошло, то через определенный промежуток времени, представляющий собой ступень селективности, в работу включается максимальная токовая защита. При ее срабатывании происходит отключение как поврежденного, так и собственного участка.

В данной ситуации, большое значение имеет превышение ступени селективности над временем срабатывания токовой отсечки. В противном случае, токовая защита произведет отключение поврежденных участков до того, как сработает токовая отсечка.

Однако, значение ступени селективности должно быть сравнительно небольшим, чтобы срабатывание произошло до нанесения серьезных повреждений электрическим сетям.

Срабатывание защиты

Величину силы тока, при которой происходит срабатывание защиты, называют уставкой. Она выбирается в соответствии с минимальным значением тока, возникающего при коротком замыкании в защищаемых цепях.

Это связано с тем, что в различных ситуациях токи коротких замыканий отличаются между собой. Тем не менее, выбирая значение уставки, необходимо учитывать специфику работу той или иной сети.

Например, когда происходит самозапуск электродвигателя, максимальная защита не должна производить отключения.

Практическая работа максимальной токовой защиты производится при помощи реле тока. Такие реле могут действовать мгновенно, или срабатывать с выдержкой по времени, с дополнительным использованием реле времени. Их работа основана на микропроцессорных защитных блоках, сочетающих качества обоих реле.

Источник: https://electric-220.ru/news/maksimalnaja_tokovaja_zashhita/2013-04-24-373

Лекция 9. Токовые защиты

Общие сведения. На элементах системы электроэнергетики—генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи и электродвигателях—применяются токовые, токовые направленные, дистанционные, дифференциальные защиты, а также максимальные и минимальные защиты напряжения. На этих элементах предусматриваются соответствующие устройства автоматики.

Релейная защита и автоматика тесно связаны между собой, дополняют друг друга, взаимно влияют на выбор параметров схемы, имеют общие цепи. Прежде всего, это характерно для релейной защиты и устройств АПВ и АВР.

Особенности защищаемого элемента системы электроэнергетики, безусловно, влияют на схемы защиты и автоматики, на выбор их параметров, но принципы действия этих устройств остаются неизменными. Поэтому, прежде чем приступить к изучению релейной защиты и автоматики отдельных элементов, необходимо познакомиться с принципом действия этих устройств.

Токовыми называются защиты с относительной селективностью, реагирующие на ток, проходящий по защищаемому элементу. Токовыми направленными называются защиты также с относительной селективностью, реагирующие на ток и направление (знак) мощности КЗ в месте их включения.

Таким образом, вторая защита отличается от первой наличием дополнительного исполнительного органа (ИО), называемого органом направления мощности (ОНМ). Токовые защиты могут использоваться на любых элементах электроэнергетических систем (линиях, двигателях, трансформаторах и т. д.), токовые направленные — на линиях, трансформаторах и в других случаях.

В некоторых случаях, например на линиях, обе разновидности защит применяются одновременно, но на разных сторонах защищаемого элемента. В данном случае рассматривается их работа применительно к защитам линий. Защиты могут срабатывать при превышении током в месте их включения заранее установленного значения (максимальные защиты).

В общем случае они выполняются со ступенчатыми, плавными (зависимыми) или комбинированными характеристиками выдержки времени i=(l),где 1— расстояние от места включения защиты до точки возникновения КЗ.

Для сетей с Uном≥ З5-110 кВ защиты обычно имеют ступенчатые характеристики i=(1),для сетей более низких напряжений часто используются другие характеристики, создаваемые специальным выполнением органа тока. При Uном ≤ 35 кВ для ИО тока используются полные токи в двух фазах (для обеспечения отключения при Кдв(1,1) по возможности только одного места повреждения).

В сетях с Uном≥ 110 кВ защиты преимущественно предназначаются для ликвидации только КЗ на землю (К(1) и К(1,1)) и выполняются как защиты нулевой последовательности; для них требуются ТА в трех фазах, которые включаются так, чтобы иметь ток в ИО Iр=ЗIо.

Используются иногда схемы с включением ИО на другие симметричные составляющие, а также с дополнительными ИО напряжения.
Типичными являются защиты со ступенчатыми характеристиками i=[(1). Током срабатывания защиты или ее отдельных ступеней IЗобычно называется минимальный ток в фазах линии, при котором защита (ее ступень) может срабатывать. Действие токовой защиты рассматривается в первую очередь на примере ее применения для радиальной сети с односторонним питанием (рисунок 9.1, а). Устройства защиты включаются только со стороны питания всех элементов и могут действовать на отключение своих выключателей. Примерные характеристики выдержек времени защит 1’, 2’ и З’даны на рисунке 9.1, 6.

Обратите внимание

Рисунок 9.1- Размещение токовых защит со ступенчатыми выдержками времени в радиальной сети с односторонним питанием (а) и примерный выбор их характеристик выдержек времени

Действие II и III ступеней защиты как резервных для своего участка отмечено на рисунке 9.1, 6 пунктиром. Органы направления мощности могут требоваться, как будет рассмотрено ниже, только у части ступеней. Основными параметрами защит, требующими определения, являются токи срабатывания Iс.

зи выдержки времени отдельных ступеней. Ниже они определяются для токовых защит и уточняются для направленных. Определяются также защищаемые зоны и коэффициенты чувствительности отдельных ступеней.

Рассмотрение оказывается целесообразным начинать с последних (третьих) ступеней, в частности потому, что они часто используются отдельно — в качестве самостоятельных защит.

При включении на полные токи фаз они называются максимальными токовыми защитами, а при дополнении их органами направления мощности — максимальными токовыми направленными защитами.

Действие токовой направленной защиты в первую очередь рассматривается на примере ее применения для цепочки одиночных линий с двусторонним питанием (рисунок 9.2). Защиты 1—6,как и выключатели, должны включаться с обеих сторон участков, связывающих подстанции А и Г, имеющие источники питания. Первые две ступени необходимы для защиты всей длины участка, третья — для резервирования отключения КЗ на смежных участках и в зонах действия первых двух ступеней.

Рисунок 9.2 – Цепочка линий с двусторонним питанием

Токовая отсечка без выдержки времени. Селективное действие первой ступени токовой защиты (в дальнейшем первую ступень будем называть токовой отсечкой без выдержки времени или просто отсечкой) достигается тем, что ее ток срабатывания принимается большим максимального тока КЗ, проходящего через защиту при повреждении вне защищаемого элемента.

Действие защиты при коротком замыкании обеспечивается благодаря тому, что ток КЗ в сети, а следовательно, и в защите увеличивается по мере приближения места короткого замыкания к источнику питания (рисунок 9.3), причем кривые изменения тока короткого замыкания имеют различную крутизну в зависимости от режима работы системы и вида КЗ (кривые 1 и 2 на рисунке 9.

3,а соответственно для максимального и минимального режимов).

Рисунок 9.3 – Выбор тока срабатывания и определение защищаемой
зоны токовой отсечки без выдержки времени на защищаемом участке

Однако в некоторых частных случаях, например, на радиальных линиях, питающих один трансформатор (рисунок 9.

3,б), с помощью токовой отсечки можно защитить всю линию, если допустить ее срабатывание при повреждении в трансформаторе. Токовые отсечки используют также на линиях с двусторонним питанием.

Важно

В этом случае они устанавливаются с обеих сторон защищаемой линии (защиты А1 и А2на рисунке 9.4, а).

Рисунок 9.4 – Выбор тока срабатывания
токовых отсечек без выдержки времени на линии с двусторонним питанием

Кривые 1 и 2 (рисунок 9.4,б) показывают изменение максимальных токов к.з. соответственно от источников Аи Б при перемещении короткого замыкания вдоль защищаемой линии. Токи срабатывания отсечек должны быть выбраны таким образом, чтобы при внешних коротких замыканиях (точки КА и КБ), защиты не действовали.

Токовая отсечка с выдержкой времени. Основной недостаток токовой отсечки без выдержки времени состоит в том,что она защищает только часть линии. Участок в конце линии за пределами зоны l1 остается незащищенным. На рисунке 9.

5 показана схема сети с двумя последовательно соединенными участками АБ и БВ, для защиты которых установлены токовые отсечки без выдержки времени А11 и A12с токами срабатывания I1 с.з A1 и I1 с.з A2. Отсечки имеют защищаемые зоны соответственно l1A1и l1A2, которые охватывают только часть линий.

Участки l1и lII вконце линий за пределами зон l1A1и l1A2 остаются незащищенными.

Рисунок 9.5 -Защищаемые зоны и время действия токовой защиты

Третья ступень токовой защиты, которую принято называть мак­симальной токовой защитой, может выполняться с независимой и с ограниченно зависимой характеристиками времени срабатыва­ния. И в том, и в другом случае селективность защиты можно обес­печить, если время срабатывания t1'” защиты AI(рисунок 9.

6), рас­положенной у источника питания, при коротком замыкании в точке К2на смежном участке в зоне действия защиты А2(линия БВ) больше максимальной выдержки времени t2'” защиты А2на сту­пень селективности Δt=0,3…0,5 с. Если для защиты используют реле РТВ, то ступень селективности увеличивают до 1 с.

Рисунок 9.6 – Размещение макси-мальных токовых защит в радиальной сети с односторонним питанием

Рисунок 9.7-Согласование характе-ристик максимальных токовых защит с независимой выдержкой времени

Выдержки времени у максимальных токовых защит выбирают по ступенчатому принципу: начинают выбор с наиболее удаленно­го от источника питания элемента и по мере приближения к источ­нику питания увеличивают ее таким образом, что защита после­дующего участка имеет выдержку времени на ступень селективно­сти больше, чем максимальная выдержка времени защиты преды­дущего участка (рисунок 9.7):

t3III=t4III + Δt; t2 III=t3 III + Δt; t1 III=t2 III + Δt;

Литература1осн[193-201, 208-214], 2 осн[58-77]. Контрольные вопросы: 1. Что такое ток срабатывания защиты? 2. Что такое максимальная токовая защита? 3. Объясните принцип токовой отсечки. 4. Объясните принцип токовой ступенчатой защиты. 5. Как обеспечивается селективность в токовых ступенчатых защитах?

Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 3990;

Источник: https://poznayka.org/s76284t1.html

1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ СРАБАТЫВАНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ (МТЗ) И ТОКОВОЙ ОТСЕЧКИ (ТО)

Категория: М.А. Шабад “Максимальные токовые защиты”

Принцип действия. Максимальная токовая защита и токовая отсечка запускаются при возникновении на защищаемом элементе сверхтока, значение которого превышает заранее установленный ток срабатывания (уставку) измерительных органов защиты — максимальных реле тока.

При этом токовая отсечка дает команду на отключение защищаемого элемента, как правило, мгновенно, поскольку зона ее действия не выходит за пределы этого элемента.

Максимальная токовая защита должна действовать на отключение с некоторой задержкой (выдержкой кой времени) для того, чтобы дать возможность сработать раньше другим аналогичным защитам, расположенным ближе к месту повреж­дения.

Совет

На рис. 1 зона действия токовой отсечки Т, установленной на ли­нии ЛЗ, не выходит за пределы защищаемой линии, иначе говоря, на все КЗ вне этой зоны токовая отсечка линии ЛЗ не реагирует. При КЗ в зоне ее действия отсечка срабатывает без выдержки времени.

Максимальная токовая защита ТВ на этой линии ЛЗ может и, как правило, должна запускаться также и при КЗ на предыдущих элементах, т. е. на линии Л2 и даже на Л1.

Это необходимо для того, чтобы при КЗ, например, на ли­нии /72 и при отказе в отключении линейного выключателя В2 смогла бы действовать защита последующей линии ЛЗ и отключить выключатель

Л1

Рис.1 Зоны действия максимальных токовых защит(ТВ)и токовых отсечек(Т)

Iотс , Iмтз — зоны действия токовой отсечки и максимальной токовой защиты линии ЛЗ;Iрез – зона дальнего резервирования максимальной токовой защиты линии ЛЗ;

К — точка короткого замыкания(КЗ); t1 –t3 – время срабатывания максимальныхтоковыхзащит линий Л1-ЛЗ соответственно;

В1-ВЗ – выклю­чатели на этих линиях электропередачи

ВЗ. Однако при КЗ в точке К и при своевременном отключении выклю­чателя В2 не должно происходить отключения ВЗ. Для этого выдержка времени t3 защиты последующей линии ЛЗ должна быть больше вы­держки времени t2 защиты предыдущей линии Л2. Условие tЗ посл > tЗ пред является одним из важнейших для обеспечения селектив­ной (избирательной) работы релейной защиты.

А способность за­щиты 3 реагировать на удаленные КЗ на предыдущей линии Л2 называ­ется дальним резервированием.

Таким образом, совместное применение максимальной токовой защиты и токовой отсечки, иначе говоря — двухступенчатой токовой защиты, наилучшим образом обеспечивает выполнение основных требо­ваний, предъявляемых к релейной защите [1,2]:

селективность, или избирательность, т. е. способность отключения в первую очередь ближайшего к месту повреждения выключателя;

Обратите внимание

чувствительность ко всем видам повреждения в основной защи­щаемой зоне и в зонах дальнего резервирования (последнее, к сожа­лению, не всегда технически возможно, что и оговорено в Прави­лах [1];

быстродействие, т. е. обеспечение минимально возможного времени отключения сверхтоков КЗ;

надежность функционирования устройств, т. е. надежность сраба­тывания на отключение при аварийных условиях и надежность несраба­тывания при технологических перегрузках защищаемого элемента.

Максимальные реле тока и их характеристики. Максимальные реле тока образуют пусковой орган максимальных токовых защит и токовых отсечек, который выявляет аварийный режим по факту появления сверхтоков. Реле делятся на первичные и вторичные, а также на реле прямого и косвенного действия.

Простейшая максимальная токовая защита выполняется с помощью первичного реле прямого действия, у которого катушка (электромаг­нит ЭО) включается непосредственно в цепь защищаемого элемента — линии (рис.

2, а), а якорь при перемещении производит отключение выключателя В. Таким образом, электромагнит совмещает функции реле (РТ) и электромагнита отключения выключателя (ЭО).

Схемы защиты с первичными реле прямого действия достаточно широко исполь­зуются в электрических сетях главным образом напряжением до 1 кВ.

Читайте также:  Укладка пленочного теплого пола под ламинат и паркетную доску

В электрических сетях 6 и 10 кВ около половины всех максималь­ных токовых защит выполнено с помощью вторичных реле прямого действия (рис. 2, б).

Здесь катушка электромагнита РТ—ЭО включается в цепь защищаемого элемента через измерительный трансформатор тока ТТ, который в десятки раз уменьшает первичный ток КЗ, а также “отделяет” катушку электромагнита от высокого напряжения первич­ной цепи.

Важно

Но здесь, так же как и в предыдущем случае, электромагнит совмещает функции реле (РТ) и электромагнита отключения выклю­чателя (ЭО).

Рис2Принципиальныесхемывыполнениямаксимальныхтоковых защите по­мощью первичных реле тока прямого действия(а), вторичных реле тока прямого

действия (б) и вторичных реле тока косвенного действия (в) Условно показано только дли одной фазы;РТ – реле тока;ЭО – электро­магнит отключениявыключателя В;ТТ – измерительные трансформаторы тока

Более совершенными являются схемы защиты с вторичными реле тока косвенного действия (рис. 2, в). Здесь выключатель В имеет свой электромагнит отключения ЭО, а оперативный ток для его сраба­тывания подается контактными реле РТ.

которые замыкаются при сра­батывании реле. В этой схеме использован оперативный по­стоянный ток, “плюс” и “минус” которого подаются от аккуму­ляторной батареи или выпрямительного устройства.

Схемы защиты на оперативном переменном токе рассматриваются далее.

Максимальные реле тока выполняются как без замедления (мгно­венного действия), так и с замедлением действия. Реле тока мгновен­ного действия используются в схемах максимальных токовых защит совместно с реле времени. Времятоковая характеристика таких защит изображается прямой линией (рис.

3, а, характеристика 1). Поскольку заданное при настройке время срабатывания защиты не изменяется в зависимости от значения тока КЗ, говорят, что это защита сн е з ав и с и м о и(от тока)характеристикой.

Кмаксимальнымреле тока мгновенного действия относятся реле РТ-40 и РТ-140, а также ЭТ-520

(выпускалисьдо1960г.),РСТ-11,РСТ-13(выпускаются с 1985 г.) и некоторыедругие.

Совет

Максимальные реле тока с замедлением действия имеют время-токовую характеристику, как правило, в виде кривой, причем с увели­чением значения тока через защиту, и, следовательно, через реле, значе­ние времени срабатывания реле уменьшается (рис. 3, а, кривая 2).

Используются следующие типы токовых реле с обратнозависимой от тока выдержкой времени (зависимой характеристикой): РТВ, РТ-80, специальный токовый орган в многофункциональном устройстве защиты типа ЯРЭ-2201, комплектное устройство ТЗВР, которое имеет прямолинейную времятоковую характеристику.

Защиты и реле с ограниченно зависимой времятоковой характе­ристикой при определенных больших значениях тока по сравнению с их током срабатывания имеют уже постоянную выдержку времени, не уменьшающуюся при увеличении тока КЗ.

Переход от зависимой к независимой (установившейся) части времятоковой характеристики происходит при разной кратности тока /к по отношению к току сраба­тывания защиты (характеристики 1—3 на рис. 3, б).

Некоторые совре­менные реле имеют зависимую времятоковую характеристику без установившейся (независимой) части (кривая 4 на рис. 3, б).

Защиты с зависимыми характеристиками широко используются в нашей стране и за рубежом главным образом в электроустановках напряжением до 20 кВ, где значительное число элементов защищается плавкими предохранителями, у которых времятоковые характеристики имеют аналогичный вид. Это облегчает выбор уставок максимальных токовых защит.

Максимальные токовые защиты с независимыми характеристиками устанавливаются на понижающих трансформаторах напряжением 35 кВ и выше, на генераторах, на линиях электропередачи разных классов напряжения, на электродвигателях и других элементах. Для создания выдержки времени в схемах этих защит используются реле времени (§5).

Ток -срабатывания токовой отсечки выбирается таким образом, чтобы отсечка не чувствовала КЗ за пределами защищаемого элемента, например линии ЛЗ на

рис. 1. При КЗ на предыдущих элементах: на линии Л2 или в трансформаторе Т подстанции Б, отсечка линии ЛЗ не должна срабатывать. Для этого ее ток срабатывания должен быть больше, чем максимальное значение тока КЗ в конце защищаемой линии.

Обратите внимание

Как правило, токовая отсечка не может защищать всю линию или трансформатор, и является поэтому вспомогательной защитой, дополняющей основную — максимальную токовую или дистанцион­ную защиту. Бывают и исключения, например на блоках линия — транс­форматор.

Повысить чувствительность токовой отсечки и увеличить зону ее действия иногда удается с помощью небольшой выдержки вре­мени (§ 8).

Ток срабатывания максимальной токовой защиты выбрать зна­чительно сложнее, поскольку необходимо знать наибольшее значение рабочего тока защищаемого элемента, количество и параметры электродвигателей, участвующих в самозапуске после кратко­временного перерыва питания, возможности параллельной работы питающих (последующих) и питаемых (предыдущих) элементов и дру­гие условия. Расчеты параметров срабатывания максимальных токовых защит и токовых отсечек рассмотрены в § 7—10.

Для защиты, выполненной с вторичными реле тока, необходимо определить ток срабатывания реле (уставку) по выражению

(1)

где / с.з – ток срабатывания защиты (отсечки). А; k(3)cх- коэффициент схемы, показывающий, во сколько раз ток в реле больше, чем ток во вторичной обмотке трансформатора тока при нормальном сим­метричном режиме работы защищаемого элемента; значение его зависит от схемы соединения трансформаторов тока и реле (§ 2); nт — коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Оценка эффективности защиты производится с помощью коэффи­циента чувствительности кчув который показывает, насколько ток в реле защиты при разных видах КЗ превышает ток срабатывания /с.р (уставку):

(2)

где /pmin — минимальное значение тока в реле при наименее благо­приятных условиях, А. При определении значения этого тока необхо­димо учитывать вид и место КЗ, схему включения измерительных орга­нов (реле) защиты, а также реально возможные минимальные режимы работы питающей энергосистемы, при которых токи КЗ имеют наимень­шие значения.

Минимальные значения коэффициента чувствительности защит должны быть не менее, чем требуется Правилами [1]. Например, для максимальной токовой защиты они должны иметь не менее 1,5 при КЗ в основной зоне защиты и около 1,2 при КЗ в зонах дальнего резерви­рования (рис. 1).

Источник: http://rza001.ru/mtz/18-mtz-to

Максимальная токовая защита

При появлении недлинного замыкания в электронной системе почти всегда растет ток до величины, существенно превосходящей наибольший рабочий ток. Защита, реагирующая на это возрастание, именуется токовой. Токовые защиты являются более ординарными и дешевенькими. Потому

они обширно используются в сетях до 35 кВ включительно.

Комплекты токовых защит инсталлируются со стороны питания полосы для отключения выключателей 1, 2, 3. При повреждении на одном из участков сети ток повреждения проходит через все реле.

Если ток
недлинного замыкания больше тока срабатывания защит, эти защиты придут в действие.

Важно

Но, по условию селективности, сработать и отключить выключатель должна только одна наибольшая токовая защита – наиблежайшая к месту повреждения.

Такое действие защиты может быть достигнуто 2-мя методами. 1-ый основан на том, что ток повреждения миниатюризируется при удалении от места повреждения.

Выбирается ток срабатывания защиты больше наибольшего значения тока на данном участке при повреждении на последующем, более удаленным от источника питания.

2-ой метод – создание у защит выдержек времени срабатывания тем огромных, чем поближе защита размещена к источнику питания.

В момент времени t1 происходит куцее
замыкание. В момент времени t2 срабатывает наибольшая токовая защита (МТЗ) и отключает выключатель. Движки при маленьком замыкании в итоге понижения напряжения затормозились и ток их при восстановлении напряжения возрос.

Потому вводится коэффициент kз – коэффициент самозапуска движков. Также вводится коэффициент надежности kн для учета различного рода погрешностей – трансформаторов тока и др. После отключения наружного
недлинного замыкания наибольшая токовая защита должна возвратиться в начальное состояние.

Ток возврата определяется по последующему выражению:

Значения токов срабатывания и возврата должны быть близки. Вводится коэффициент возврата:

С учетом коэффициента возврата ток срабатывания определяется последующим образом:

У «идеальных» реле коэффициент возврата равен 1. Реальные реле защиты имеют коэффициент возврата наименьший 1 за счет трения в подвижных частях и др. Чем выше коэффициент возврата, тем наименьший ток срабатывания можно избрать при данной нагрузке, как следует, тем чувствительнее
наибольшая токовая защита.

Выдержки времени защит выбираются таким макаром, чтоб любая следующая по направлению к источнику питания защита имела время срабатывания большее, чем наибольшая выдержка времени предшествующей на величину ступени селективности.

Ступень селективности находится в зависимости от погрешностей измерительных органов защит и разброса времени срабатывания выключателей.

Есть несколько типов черт срабатывания токовых защит – независящие и зависимые. Зависимые свойства срабатывания комфортно согласовывать с защитными чертами предохранителей и чертами нагрева защищаемых присоединений, к примеру электродвигателей. Более нередко употребляются зависимые свойства по эталону МЭК:

где A,n – коэффициенты, k – кратность тока
k = Iраб/Icp.

Школа для электрика

Источник: http://elektrica.info/maksimal-naya-tokovaya-zashhita/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 2

Выбор уставокмаксимальной токовой направленной защиты участков кольцевой сети, имеющей одну питающую точку, производится по встречно-ступенчатому принципу.  [16]

Область применениямаксимальных токовых направленных защит определяется тем, насколько они удовлетворяют требованиям селективности, быстроты, чувствительности и надежности. Максимальная токовая направленная защита обеспечивает селективное отключение поврежденного участка в радиальных сетях с несколькими источниками питания и в кольцевых сетях с одним источником питания.  [17]

Поэтому в большинстве случаевмаксимальная токовая направленная защита в качестве основной применяется лишь в сетях напряжением 35 кВ и ниже. В сетях с более высоким напряжением она используется в основном как резервная.  [18]

Поэтому в большинстве случаевмаксимальная токовая направленная защита в качестве основной применяется лишь в сетях напряжением 35 кВ и ниже. В сетях с более высоким напряжением она используется в основном как резервная. В направленных защитах со ступенчатыми характеристиками выдержек времени максимальная токовая направленная защита применяется в качестве третьей ступени.  [19]

Совет

Поэтому в большинстве случаевмаксимальная токовая направленная защита в качестве основной применяется лишь в сетях напряжением 35 кВ и ниже. В сетях с более высоким напряжением она используется в основном как резервная.  [20]

Из каких органов состоитмаксимальная токовая направленная защита и каково их назначение.  [21]

Селективной для кольцевых сетей являетсямаксимальная токовая направленная защита. Такая защита имеет пусковой орган, орган направления мощности и элемент выдержки времени. Она срабатывает только в том случае, если токи в линии протекают от шин установки.

В качестве органа направления используются индукционные реле мощности типов ИМ-140 и ИМБ-170. Защита этого типа применяется в радиальных сетях с несколькими источниками питания. Защита по такой схеме не имеет мертвой зоны при двух – и однофазных к.з.

, однако выдержка времени в случае ее применения в разветвленных сетях велика.  [22]

Для таких линий обычно применяютмаксимальные токовые направленные защиты или поперечные дифференциально-токовые направленные защиты, предполагающие включенное положение четырех выключателей.  [23]

Выдержки времени и токи срабатываниямаксимальных токовых направленных защит определяются по встречно-ступенчатому принципу.  [25]

На рис. 8.8 приведены схемы цепеймаксимальной токовой направленной защиты на переменном оперативном токе с дешунтированием электромагнитов отключения выключателя.  [26]

Принято говорить, что выдержки временимаксимальных токовых направленных защит определяются по встречно-ступенчатому принципу.  [28]

На рис. 6.16 приведены схемы цепеймаксимальной токовой направленной защиты на переменном оперативном токе с дешунтированием отключающих катушек выключателя.  [29]

Обратите внимание

Комплект КЗ 14 предназначен для выполнениямаксимальной токовой направленной защиты с выдержкой времени в двухфазном двухрелейном исполнении.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

Источник: http://www.ngpedia.ru/id35451p2.html

Максимальная токовая защита (МТЗ)

Принцип

действия МТЗ. Одним из наиболее характерных признаков возникновения КЗ, а также нарушений нормального режима работы электроустановок является резкое увеличение тока (появление сверхтока), который становится значительно больше тока нагрузки.

На рис. №1 показан принцип действия МТЗ.

К реле МТЗ через трансформатор тока ТА подводится ток, проходящий по защищаемому элементу (линии W). При нормальных значениях тока нагрузки защита не действует, но когда ток увеличивается и достигает заранее установленных значений, защита сработает и отключит выключатель Q. Значение тока, при котором происходит срабатывание защиты, называется током срабатывания.

Первым требованием МТЗ

является правильное выявление момента возникновения повреждения в защищаемой цепи.

Появление сверхтока в каком – либо элементе не всегда является признаком повреждения именно этого элемента, так как сверхток проходит не только по повреждённому элементу, но и по связанным с ним неповреждённым элементам. На рис. №2 показана схема электросети, состоящая из трёх последовательно соединённых участков.

При КЗ в точке К сверхток Iк проходит от источника питания Е к месту повреждения как по повреждённому участку I, так и по неповреждённым участкам II и III. Если сверхток превысит ток срабатывания, то сработают МТЗ всех трёх участков.

В результате такого действия будут отключены не только повреждённый, но и не повреждённые участки электросети, что недопустимо.

Правильная ликвидация аварии будет иметь место лишь в том случае, если сработает МТЗ первого участка и отключит выключатель ближайший к месту повреждения Q1.

Вторым требованием МТЗ

является избирательность или селективность. МТЗ должны участков электросети должны иметь различное время срабатывания, возрастающее в направлении к источнику питания. Время срабатывания защиты от момента возникновения сверхтока до воздействия на выключатель – выдержка времени. В рассмотренном примере МТЗ состоит из двух органов: пускового, который выявляет момент КЗ и производит пуск защиты, и замедляющего органа (орган выдержки времени), который замедляет действие защиты для обеспечения селективности.

В качестве пусковых органов МТЗ используются реле увеличения тока (максимальные токовые реле), а в качестве замедляющего органа – реле времени. Токовые реле типов РТВ, РТ – 80, РТ – 90 содержат в себе оба органа. Поэтому МТЗ, выполняемая с помощью этих реле, называется МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания.

При использовании в качестве пусковых органов МТЗ токовых реле мгновенного действия типа РТ – 40 или ЭТ – 520 выдержка времени создаётся отдельными реле времени типа ЭВ или РВМ. Время срабатывания МТЗ, выполненной с помощью этих реле, не зависит от тока КЗ, так как реле времени срабатывают с одним и тем же установленным на них временем срабатывания.

Защита такого типа называется МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания.

МТЗ является наиболее простой и дешёвой защитой и поэтому широко применяется для защиты генераторов, трансформаторов, электродвигателей и линий электропередачи с односторонним, а в ряде случаев и с двухсторонним питанием.

Размещение

МТЗ. Ток КЗ проходит от источника питания к месту КЗ. Поэтому, чем ближе к источнику питания расположена защита, тем больше зона, при повреждении в которой защита приходит в действие.

На рис. №3 показана схема размещения МТЗ для защиты понижающего трансформатора.

Если для защиты трансформатора ТА и защиту МТЗ установить со стороны обмотки ВН, т.е.

со стороны источника питания Е, то в зону защиты войдут: кабели, вводы и обмотки трансформатора, выключатель Q2, шины низкого напряжения А2.

Если ТА и МТЗ установить со стороны обмотки НН, то в зоне защиты окажутся только Q2 и шины А2. Поэтому МТЗ следует устанавливать со стороны источника питания и по возможности ближе к нему.

Важно

Место установки МТЗ зависит также от схемы соединения электроустановки или электросети. На рис.№4 показана схема размещения МТЗ питающих линий и электрооборудования приёмных подстанций.

От подстанции П отходят две кабельные линии: по линии W1 питается подстанция П1 с одним электродвигателем М, а по линии W2 – подстанция П2 с двигателем М и трансформатором Т. Для защиты линий на них со стороны подстанции П устанавливаются МТЗ 1 и МТЗ 2.

На электродвигателе М подстанции П1 отдельную защиту можно не устанавливать, т.к.

он входит в зону защиты МТЗ 1, а сточки зрения правильности ликвидации аварии не имеет значения , каким выключателем, Q или Q1, будет отключен электродвигатель при его повреждении.

В случае питания от подстанции П2 двух и более элементов МТЗ должна устанавливаться как на линии со стороны источника питания, так и на всех элементах электрооборудования, подключенных к шинам приёмной подстанции.

На рис.№5 показан пример размещения МТЗ в радиальной сети с односторонним питанием от электростанции с генераторами G1 и G2. Для защиты электродвигателей М на каждом из них устанавливается МТЗ с действием на отключение своих выключателей Q1.

На трёхобмоточных трансформаторах МТЗ, как правило, устанавливается со стороны каждой обмотки. Защита II со стороны НН защищает шины А1 и, кроме того, может действовать при повреждении электродвигателя в случаях, если откажет его защита I или выключатель Q1.

Таким образом, защита II имеет два защищаемых участка – основной, в который входят шины А1, и резервируемый, в который входят электродвигатели М. В соответствии с этим защита II является основной для шин А1 и резервной для электродвигателя М.

Аналогичные функции выполняет защита IV в отношении шин среднего напряжения А2 и линии W2. Защита III со стороны ВН является основной для Т2 и резервной для шин А1 и А2.

Если, учитывая наличие защиты III, отказаться от установки защит II и IV, то при повреждении, например, на шинах А1 будет отключаться трансформатор от защиты III и при этом кроме повреждённых шин А1 останутся без напряжения неповреждённые шины А2 и линия W2, что недопустимо. Неправильно будет ликвидирована авария и при повреждении на шинах А2.

На линии W1 защиту VI можно устанавливать только со стороны источника питания с действием на отключение выключателя Q6. Эта защита будет основной для линии W1 и шин А3, а так же резервной для Т2 и линии W3.

Совет

Установка защиты только на одном конце линии создаёт неудобство в эксплуатации, которое заключается в том, что после срабатывания защиты VI и отключения линии W1выключателем Q6 персонал должен выяснить, где произошло повреждение – на линии W1 или на шинах А3.

На Т1 защиту VII достаточно установить только со стороны НН с действием на отключение Q7, которая будет основной защитой для Т1 и шин А4, а также резервной защитой для линий W1,W4. Последние комплекты МТЗ VIII устанавливаются на генераторах G1, G2.

Они являются основной защитой для генераторов и шин А5, а также резервной защитой для Т1 и линии W5.

Схемы

включения пусковых органов МТЗ.

Трёхфазная схема

требует установки трёх ТТ трёх токовых реле. На рис.№6 показана трёхфазная схема включения пусковых реле МТЗ.

Первичные обмотки ТА включаются в фазы А,В,С защищаемого элемента, а вторичные соединяются в звезду. К выводам вторичных обмоток подключены реле, обмотки которых соединяются также в звезду. Провода, соединяющие выводы вторичных обмоток ТА и реле называются фазными, а провод, соединяющий нулевые точки – нулевым нейтральным проводом.

В реле трёхфазной схемы проходит тот же ток, что и во вторичных обмотках ТА:

Ip = I2

Поэтому коэффициент схемы, представляющий собой отношение тока в реле к току во вторичных обмотках ТА, равен единице:

kCX = IP/I2 = 1.

Трёхфазная схема реагирует на все виды междуфазных и однофазных КЗ, имея при этом равную чувствительность. Недостаток этой схемы – относительно большое количество оборудования и соответственно большая стоимость, чем у других схем.

Недостатком трёхфазной схемы является также возможность неселективного действия при замыкании на землю разных фаз в двух точках сети с изолированной нейтралью. Если защиты имеют одинаковые выдержки времени, то одновременно отключаются обе линии.

В то же время по условиям работы сети с изолированной нейтралью достаточно отключить только одно место замыкания на землю.

Учитывая отмеченные недостатки и то, что в сети с изолированной нейтралью однофазных КЗ не бывает, а в сети с заземлённой нейтралью для защиты от однофазных КЗ применяется специальная защита с токовыми реле, включенными на фильтр тока нулевой последовательности, трёфазная схема имеет ограниченное применение.

Двухфазная схема с соединением ТТ в неполную звезду.

Рассматриваемая двухфазная схема требует установки двух ТТ и двух или трёх реле в зависимости от условий применения.

На рис.№7 показана двухфазная двухрелейная схема, которая получила наибольшее применение.

Схема реагирует на все виды междуфазных КЗ, но поскольку ТТ установлены не во всех фазах, схема не может быть использована для защиты от однофазных КЗ. Коэффициент схемы также равен единице.

Обратите внимание

Чувствительность двухфазной схемы можно повысить установкой третьего реле, включенного в нейтральный провод (рис.№8). В нейтральном проводе проходит геометрическая сумма фазных токов

N = a + c.

Ток в нейтральном проводе равен по величине току, проходящему по фазе, не имеющей ТТ. Поэтому дополнительное реле будет иметь в 2 раза большую чувствительность, чем реле фаз А и С.

На рис.№9 показана двухфазная однорелейная схема с соединением ТТ на разность токов двух фаз. Эта схема наиболее экономична, так как требует установки двух ТТ и только одного реле.

Первичные обмотки ТА включаются в две фазы защищаемого элемента, а вторичные обмотки соединяются на разность токов. К точкам соединения вторичных обмоток подключается обмотка токового реле.

Ток равен геометрической разности вторичных токов.

Коэффициент схемы на рис.№9 составляет:

Одним из недостатков однорелейной схемы является её различная чувствительность при разных видах КЗ:

Трёхфазное КЗ – Ip(3) = 1,73I2;

Двухфазное КЗ – Ip(2) = 2I2.

Другим весьма существенным недостатком схемы является отказ в действии при одном из трёх возможных видов трёхфазного КЗ за трансформатором с соединением обмоток звезда – треугольник.

При двухфазном КЗ между фазами со стороны треугольника токи в этих же фазах со стороны звезды равны по значению и имеют одинаковое направление. Поэтому ток в реле равен нулю.

Эта схема применяется в основном для защиты электродвигателей.

Ток срабатывания пусковых токовых реле МТЗ

выбирается таким, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:

-Защита не должна приходить в действие при прохождении по защищаемому элементу максимального тока нагрузки;

-Защита должна надёжно действовать при КЗ на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности не менее 1,5;

-Защита, как правило, должна действовать и при КЗ на смежном (резервируемом) участке и иметь коэффициент чувствительности в конце этого участка не менее 1,2.

Для выполнения первого условия ток срабатывания должен быть больше максимального тока нагрузки. Однако выполнения одного этого требования недостаточно для того, чтобы надёжно отстроиться от максимального тока нагрузки.

Важно

Для выяснения условий отстройки пусковых органов МТЗ от максимального тока нагрузки рассмотрим поведение защиты I, установленной на подстанции П1 на линии W1(рис.№10.), когда ток нагрузки, проходящий по линии W1 и равный сумме токов нагрузок подстанций П2 и П3, имеет максимальное значение.

При возникновении КЗ в точке К на линии W2 ток КЗ проходит от источника питания к месту КЗ как по повреждённой линии, так и по линии W1. При этом придут в действие защита II, установленная на повреждённой линии, и защита I на линии W1, поведение которой рассматривается.

После отключения повреждённой линии W2 ток КЗ прекратится и по линии W1 будет вновь проходить максимальный ток нагрузки.

При этом новое значение максимального тока нагрузки может значительно превышать ток в доаварийном режиме за счёт того, что при восстановлении напряжения после отключения КЗ происходит самозапуск электродвигателей, которые при этом потребляют повышенные (пусковые) токи.

В этих условиях пусковые токовые реле защиты I, сработавшие в момент возникновения КЗ, должны вернуться в исходное положение до того, как истечёт выдержка времени защиты, что обеспечивается только в том случае, если ток возврата пусковых токовых реле будет больше максимального тока нагрузки послеаварийного режима. Увеличение тока нагрузки в результате самозапуска электродвигателей учитывается коэффициентом самозапуска kЗ.

Таким образом, для выполнения первого условия необходимо, чтобы

IВ.З. = kHkзIH,max, где – kH коэффициент надёжности отстройки.

Известно, что ток возврата и ток срабатывания связаны между собой коэффициентом возврата следующим образом

kB = Iв.з./Iс.з.

Отсюда ток возврата выразим

Iв.з. = kBIc.з.

Тогда получим

kBIс.з. = kHkЗIH,max.

Теперь получим окончательную формулу для расчёта тока срабатывания пусковых токовых реле МТЗ:

, где kH принимаем равным 1,1 – 1,25: kЗ составляет 2 -3.

Вторичный ток срабатывания, т.е. уставка пусковых токовых реле, определим по формуле:

, где К1 – коэффициент трансформации ТТ; kСХ – коэффициент схемы, равный 1 для схем соединения в полную и неполную звезду и 1,73 для схем соединения ТТ в треугольник и на разность токов двух фаз.

При определении максимального тока нагрузки необходимо исходить из наиболее тяжёлых, но реальных режимов работы оборудования. Для защиты параллельных линий в качестве максимального тока нагрузки на каждую линию принимают суммарную максимальную нагрузку обеих линий с тем, чтобы при аварийном отключении одной из них вторая не отключалась от перегрузки.

Совет

Для защиты параллельно работающих трансформаторов максимальный ток определяют с учётом максимального количества работающих параллельно трансформаторов.

При выборе тока срабатывания необходимо учитывать коэффициент самозапуска, если он неизвестен, то принимают равным 4 номинальным токам защищаемого оборудования.

После определения тока срабатывания защиты проверяется выполнение второго и третьего условий, которые определяются коэффициентами чувствительности действия защиты в режиме, когда токи КЗ имеют минимальные значения (Ik,min).

kЧ=Ik,min./IС.З.

При расчёте kч защиты, включенной на разность токов двух фаз, минимальный ток КЗ определяется при двухфазном КЗ между фазами, на одной из которых нет ТТ, так как в этом случае через реле защиты проходит меньший ток КЗ. При расчёте kч для случая КЗ за трансформатором с соединением обмоток звезда – треугольник минимальный ток КЗ определяется при двухфазном КЗ, когда в фазах с ТТ проходит ток, в 2 раза меньший, чем в фазе без ТТ.

Источник: http://treugoma.ru/protection/mtz/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector