Лекция 3. ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ

План

3.1Токовые РЗ

3.2Принцип действия и назначение максимальной токовой защиты

3.3Ступень времен

3.4Отсечка на линиях с двухсторонним питанием

3.5Принципиальные электрические схемы токовых защит

3.1 Токовые РЗ

Одним из признаков возникновения КЗ является увеличение тока в ЛЭП. Этот признак используется для выполнения РЗ, называемых токовыми. Токовые РЗ приходят в действие при увеличении тока в фазах ЛЭП сверх определенного значения. В качестве реле, реагирующих на возрастание тока, служат максимальные токовые реле.

Токовые РЗ подразделяются на максимальные токовые РЗ и токовые отсечки. Главное различие между этими РЗ заключается в способе обеспечения селективности.

Селективность действия максимальных токовых РЗ достигается с помощью выдержки времени. Селективность токовых отсечек обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания.

3.2 Принцип действия и назначение максимальной токовой защиты

Наряду с независимой защитой применяется МТЗ с зависимой и ограниченно зависимой характеристиками выдержки времени от тока.

Зависимая характеристика улучшает отстройку от токов кратковременных перегрузок Iп. Ускоряет отключение при КЗ в начале линии К1.

21

Зависимые защиты выполняются при помощи реле, работающих не мгновенно, а с выдержкой времени, зависящей от величины тока.

Исходным для выбора тока срабатывания МТЗ является требование, чтобы она надежно работала при повреждениях на защищаемом участке, но в то же время не действовала при максимальном рабочем токе нагрузки Iн mах и кратковременных перегрузках, вызванных пуском и самозапуском электродвигателей, а также нарушением нормального режима электрической сети.

Рисунок 3.1 – Схема действия МТЗ

Для отстройки МТЗ от Iн mах необходимо выполнить два условия.

По первому условию МТЗ, пришедшая в действие при КЗ в сети (вне защищаемой ЛЭП), должна надежно возвращаться в исходное состояние после отключения КЗ при наличии в защищаемой ЛЭП тока нагрузки Iн mах.

Для обеспечения возврата МТЗ ее ток возврата Iвоз должен быть больше максимального тока нагрузки Iн mах. проходящего по ЛЭП и ее МТЗ после отключения КЗ (Iвоз > Iн mах):

Iвоз = kотсIнmax ,

(3.1)

22

где kотс – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность токового реле МТЗ; Iн mах в общем случае равен kсзпIр mах. Подставив это значение вместо Iн mах найдем:

IВОЗ ≥ kОТСkСЗП I p max .

(3.2)

Зная значение kв для рассматриваемых реле, находим первичный ток срабатывания, обеспечивающий возврат МТЗ при Iн mах по первому условию:

Iс.з =	kотс	kСЗП Ip max .	(3.3)
	kВ

По второму условию ИО тока, находящиеся в состоянии не действия МТЗ, не должны срабатывать при появлении Iн mах:

Iс.з > Iнmax .	(3.4)
Наибольшее значение Iн mах имеет	обычно в трех
послеаварийных режимах:

а) при отключении одной из параллельных линий нагрузка на оставшейся удваивается;

б) при успешном включении от АПВ (или вручную) поврежденной ЛЭП с подключенной к ней нагрузкой;

в) если к ЛЭП с рассматриваемой МТЗ, находящейся в работе и питающей нагрузку с током Iраб1, при действии АВР подключается дополнительная нагрузка, оставшаяся без напряжения из-за отключения питавшей ее ЛЭП.

3.3 Ступень селективности

Для обеспечения селективности выдержки времени МТЗ выбираются по ступенчатому принципу. Разница между временем действия МТЗ двух смежных участков называется ступенью времени или ступенью селективности:

23

∆t = tA −tB .	(3.5)
Ступень Δt должна быть такой, чтобы при КЗ на каком	-

нибудь участке сети (например, на WB) МТЗ соседнего участка (т.е. на WA) не успевала сработать.

Чтобы МТЗ ЛЭПA не сработала при КЗ на предыдущем участке, она должна иметь выдержку времени, большую времени отключения на WB:

tз А ≥ tз В +tП В +tВ В ,

Приняв	запас tзап и учтя, что МТЗ А может из	-за
погрешности	реле времени снизить выдержку времени на
величину tп A(отрицательная погрешность), получим:
tз А = tз Б +tП В +tВ В +tП А +tзап .		(3.6)

Рисунок 3.2 – Ступенчатый принцип выбора выдержек времени: t – ступень времени (а); согласование действия МТЗ соседних участков (б); выбор характеристик зависимых МТЗ (в)

Отсюда минимальная ступень времени:

∆t = tз А −tз В = tП В +tВ В +tП А +tзап .

(3.7)

Согласно выражению (2.8) выбирается ступень для МТЗ с независимой характеристикой. Что касается МТЗ с зависимой

24