3.2. Характеристика ступенчатых токовых защит аbb серий spacom и re-500 и rza-systems серии

Токовые защиты в терминалах серий SPACOM, RE-500, РС-83 и им подобных выполняются, как правило, трехфазными, 2-х и 3-х ступенчатыми.

Приняты следующие обозначения ступеней токовой защиты:

ЗI>>> - первая ступень, отсечка без выдержки времени, трехфазная;

31>>- вторая ступень, отсечка с выдержкой времени, трехфазная;

31> - третья ступень, МТЗ, трехфазная.

Ток срабатывания отсечек значительно больше, чем у МТЗ, поэтому их называют «грубыми» ступенями защиты, а МТЗ - «чувствительной» ступенью, которая отключает к.з. не только в основной зоне, но и в зоне резервирования («down-stream» - нижестоящие зоны).

Время срабатывания может быть запрограммировано зависимыми или независимыми от тока. В АББ приняты следующие условные обозначения: независимая [тв];

обратнозависимая [т/в].

В микропроцессорных терминалах можно запрограммировать либо независимую характеристику, либо одну из шести обратнозависимых характеристик. Четыре обратнозависимых характеристики соответствуют стандарту МЭК. Остальные 2 являются специальными: RI -для согласования с электромеханическими реле; RXTOG – для защит от замыканий на землю. На рис.1 представлены графики характеристики стандарта МЭК и характеристика RI. Сравнительный анализ разных типов обратнозависимых характеристик реле SPACOM и российских реле РТВ, РТ-80, а также времятоковых характеристик российских предохранителей типа ПКТ показывает, что наиболее подходящей для России является характеристика 2-«нормальная».

Рис. 1. Времятоковые характеристики 1 - RI; 2 - normal inverse; 3 - very inverse; 4 -extremely inverse: 5 - long time.

Для сетей с непостоянным режимом работы в этих терминалах предусмотрена возможность выставления двух наборов установок (t_C31, Iсз₁ и t_cз2, , Iсз₂ ). Эти наборы меняются либо по внешней команде, либо автоматически при переходе сети из одного режима в другой. Например, из нормального в аварийный.

Для выбора той или иной обратнозависимой характеристики необходимо определить кратность тока кратного замыкания I₀=I_к/I_cз, время срабатывания защиты при этой кратности и, так называемый, «временной» коэффициент К (time multiplier). Этот коэффициент определяется по формуле

К= t_сз [(I₀ )^α-1]/ β.

Постоянные αи β определяют крутизну обратнозависимых характеристик и имеет следующие значения:

• «нормальная» - α = 0,02; β = 0,14;

• «очень зависимая» (very inverse) - α = 1, β = 13,5;

• «экстремально зависимая» (extremely inverse) - α = 2, β = 80;

• «с очень большим временем» (long time inverse) - α = 1, β = 120.

Время срабатывания защиты при выбранном типе характеристики, известном Iсз и вычисленном К определяется по формуле

t = Кβ /[( I₀) ^α-1].

Специальная характеристика типа RI соответствует формуле

t= Кβ/ (0,339- 0,236 / I₀).

Выбор тех или иных характеристик реле SPACOM определяется типами защитных устройств на предыдущем и последующем участках. Следует отметить, что ступень селективности ∆t (coordinating time interval) r цифровых защитах может быть снижена до 0,15 - 0,20 сек. Напомним, что для защит с аналоговыми электронным реле ∆t ≥ 0,3 с, с

электромеханическими реле ∆t ≥ 0,5 с.. Снижение ∆t позволяет уменьшить выдержки времени, что особенно важно для защит головных участков.

Предыдущим элементом является трансформатор 10/0,4кВ, защита которого выполнена предохранителями типа ПТК, а последующим является линия 10кВ с защитой на реле SPAA.

Пусть Sт=160кВА.

Необходимо выбрать характеристику МТЗ реле SPAA, которая обеспечила бы селективную работу этих защит.

В ряде случаев существенное снижение времени отключения к.з. достигается использованием защит с обратнозависимыми характеристиками.

Лекция 4.