20. Токовая защита с комбинированным пуском по напряжению.

МТЗ обычно выполняется по схеме комбинированного пуска с реле минимального напряжения KV1 и фильтра-реле напряжения ОП KV2. Принцип действия этой схемы, имеющей повышенную чувствительность как при двухфазных, так и при трехфазных КЗ. Для улучшения чувствительности пуска по напряжению цепи напряжения РЗ обычно питаются от ТН, установленного с той стороны трансформатора, при повреждении на которой должна действовать рассматриваемая РЗ.

Рис. 16.7. Максимальная токовая зашита двухобмоточного понижающего трансформатора с пуском от напряжения:

а - токовые цепи; б - цепи напряжения; в - оперативные цепи

Первичный ток срабатывания МТЗ с пуском по напряжению определяется по условию отстройки от номинального тока Iном трансформатора: Ic.з = kотс Iном / kв

Ток срабатывания реле МТЗ определяется по выражению

Ic.р = Ic.з kcx / KI (16.9)

В соответствии с ПУЭ для реле тока и напряжения необходимо обеспечить следующие коэффициенты чувствительности: 1,5 - при выполнении МТЗ функций основной РЗ шин; 1,2 - при выполнении МТЗ функций резервирования.

В отдельных случаях на двухобмоточных понижающих трансформаторах МТЗ с пуском по напряжению устанавливается не только с питающей стороны ВН, но также и на выключателях НН. Такое решение принимается, когда для осуществления МТЗ на стороне ВН используется комбинированный пусковой орган напряжения, установленный в шкафу КРУ ввода 6-10 кВ. Поскольку при этом в шкафу КРУ устанавливаются и другие реле МТЗ, они также вводятся в действие. Выходные цепи РЗ при этом выполняются следующим образом: МТЗ, установленная со стороны 6-10 кВ, действует на отключение выключателя НН, осуществляя одновременно пуск АПВ этого выключателя. Защита, установленная на стороне ВН, с выдержкой времени на ступень селективности большей времени действия МТЗ стороны НН, действует на выходные промежуточные реле РЗ трансформатора, отключающие оба его выключателя (сторон ВН и НН).

21.Токовая защита с выдержкой времени, зависимой от третьей гармонической.

Недостатки токовой защиты проявляются в сельских распределительных сетях напряжением 6—20 кВ.

Особенности сетей.

1. Применение на линиях сталеалюминиевых и стальных про­водов малых сечений

2. Значительная протяженность воздушных линий.

3. Рассредоточенное по длине линии подключение трансформаторов 6—20/0,4 кВ.

В таких сетях повреждения в конце защищаемой линии (точка К1) и короткие замыкания за трансформатором (точка K2) сопровождаются прохождением в начале защищаемой линии близких по значению токов. Поэтому добиться выполнения требований селективности, чувствительности и быстроты действия токовой защиты трудно.

Должны выполняться условия. , (2) , (3)

где , - токи в защите А при повреждении в точке K1 и соответственно в точке K2.

При требуемых значениях =1,5 и =1,2 условия (2), (3) выполняются при >2,0. В сельских сетях это соотношение выполняется только для 1/3 всех линий.

Защиту в таких сетях делают с измерением дополнительного параметра, который дает возможность определить место повреждения. В качестве дополнительного параметра используется уровень высших гармоник тока повреждения в месте установки защиты.

Источником высших гармоник является трансформатор. Ток холостого хода трансформатора содержит 5,7 и 11-ю гармоники. Несимметрия магнитной системы трансформатора вызывает 3-ю и 9-ю гармоники.

При КЗ на стороне 10 кВ 3-я гармоника тока имеет наибольшее значение при двухфазном КЗ.

По расчетным данным он составляет

- суммарный ток холостого хода по паспортным данным всех трансформаторов, подключенных к линии.

При КЗ на стороне 0,4 кВ самым интенсивным источником высших гармоник тока является электрическая дуга. Ток 3-ей гармоники в этом случае

Из формулы видно, что если возникнет КЗ на стороне 0,4 кВ, то ток 3-ей гармоники будет существенно выше, чем при КЗ на стороне 10 кВ.

По величине третьей гармоники тока КЗ можно отличить КЗ на линии от КЗ за трансформатором.

Защита выполнена на микроэлектронной базе. Первой ступенью является обычная токовая отсечка А1 без выдержки времени. В схеме также имеется токовая защита с измерительным органом КA реле времени КТ. Она может работать с выдержкой и без выдержки времени. Это зависит от действия фильтра-реле тока KAZ. Если фильтр-реле срабатывает, то защита действует без выдержки времени, если не срабатывает, то защита действует как МТЗ.

Фильтр-реле не должен срабатывать при КЗ на защищаемой линии.

Для этого ток срабатывания реле выбирается по условию

Ток срабатывания измерительного органа KA выбирают так, чтобы при повреждении в конце защищаемой линии обеспечивался требуемый для МТЗ коэффициент чувствительности >=1,5