Максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения.

Защита от внешних КЗ. Для повышения чувствительности.МТЗ (рис. 9.1) не всегда удовлетворяет условиям чувствительности, поэтому данную защиту применяют для повышения чувствительности к токам КЗ. В этом виде защит применяют т. н. пусковые органыпо напряжению на сторонах низшего напряжения (реле КV1, KV, ZV2 нарис. 9.2). Необходимым условием срабатывания МТЗ является одновременное замыкание контактов токового реле и пускового органа по напряжению.

В случае двухфазного КЗ схема работает следующим образом. Приаварийном режиме на выходе ZV2 появляется напряжение обратной последовательности, реле KV2 срабатывает, размыкая свой контакт. Это приводит к обесточиванию реле KV1, его контакт KV1 в цепи реле KL замыкается, и оно срабатывает (замыкается контакт KL1 в цепи реле времениКТ). Если при этом сработали и реле тока КА1 или КА2, то реле КТ сработает и подаст сигнал на отключение выключателей Q1 и Q2.

В случае трёхфазного КЗ напряжение обратной последовательностиотсутствует и реле KV2 не срабатывает. Но при таком виде КЗ снижаетсянапряжение на шинах и срабатывает реле минимального напряжения KV1(замыкается его контакт KV1) и (если замкнулись контакты КА1.1 и КА2.2реле КА1 и реле КА2) сработают реле KL и КТ, подавая сигнал на отключение выключателей Q1 и Q2.

2. Фильтры симметричных составляющих тока

Для выделения из полных фазных токов и напряжений прямой, обратной и нулевой составляющих используются фильтры симметричных составляющих (прямой, обратной и нулевой).

Рис. 3.4. Защита с фильтром симметричных составляющих

Через фильтр ZА симметричных составляющих тока подключают реле КАк трансформаторам тока. Ток в реле IР можно выразить через токи фаз илисоставляющие прямой (I1), обратной (I2) и нулевой (I0) последовательностей:

Ip = Ka · Ia + Kb · Ib + KcIc = K1I1+ K2I2 + K0I3,

где Ка, Кb, Кc, К1, К2, К0 – коэффициенты пропорциональности, зависящиеот свойств фильтра ZА.

Фильтры симметричных составляющих выполняются соединениемспециальным образом элементов с активными и реактивными сопротивлениями. Широкое распространение получили фильтры токов и напряженийнулевой последовательности, выполненные на трансформаторах тока и напряжения. Однако такой фильтр получил небольшое распространение из-за значительного тока небаланса, протекающего через реле в нормальномрежиме.

3.Алгоритм работы реле на примере реле максимальной токовой защиты (ANSI 51)(в тетради)

Защита от перегрузки: токовая селективность

(рис. H52a)

Данный метод реализуется посредством задания различных токовых уставокIrA и IrB, от более низких уставок по току для нижерасположенных коммутационных элементов к более высоким уставкам по мере приближения к источнику питания. Как указывалось в предыдущих примерах, в зависимости от конкретных условий селективность может быть полной или частичной. Практически селективность отключения обеспечивается, когда IrA/IrB> 2.

Защита от малых токов короткого замыкания: временная селективность

(рис. H52b)

Данный метод реализуется посредством регулировки расцепителей, срабатывающих с выдержкой времени, при этом нижерасположенные реле имеют самые короткие значения времени срабатывания, а по мере приближения реле к источнику питания время выдержки последовательно возрастает.

В показанной двухуровневой схеме вышерасположенный автоматический выключатель A имеет достаточное время выдержки, чтобы обеспечить полное согласование с характеристиками выключателя B, например, выключателя Masterpact с электроннымрасцепителем.

Токовая селективность в диапазоне срабатывания быстродействующихрасцепителей

Токовая селективность обеспечивается, в основном, токоограничивающими выключателями с электромагнитными расцепителями, допускающими ступенчатое регулирование токовыхуставок.

· Нижерасположенный автоматический выключатель не является токоограничивающим.

Полная селективность в данной ситуации практически невозможна, поскольку токи Isc A и Isc B примерно равны, поэтому оба автоматических выключателя будут срабатывать одновременно. В этом случае селективность является частичной; селективность ограничена током Im вышестоящего автоматического выключателя (рис. Н51).

· Нижерасположенный автоматический выключатель является токоограничивающим.

Улучшение селективности достигается за счет токоограничения, осуществляемого выключателем В. В случае возникновения короткого замыкания ниже выключателя B, ограниченный ток КЗ вызовет срабатывание электромагнитного расцепителя выключателя B (если его уставки были правильно настроены). В то же время ограниченный выключателем В ток КЗ будет недостаточен для того, чтобы вызвать отключение автоматического выключателя A.

Примечание: всем рассмотренным здесь низковольтным выключателям присуща некоторая степень токоограничения, даже тем, которые не относятся к токоограничивающим. Это является причиной нелинейной характеристики, показанной для стандартного автоматического выключателя A на рис. H53. Однако для нормальной работы такой схемы необходимы тщательные расчеты и испытания.

Рис. H53: Нижерасположенный токоограничивающий автоматический выключатель B

· В зависимости от величины токов КЗ вышерасположенный автоматический выключатель может срабатывать мгновенно или с короткой выдержкой времени. Такие выключатели оснащаются расцепителями и небольшой задержкой срабатывания (селективная токовая отсечка). Эта задержка является достаточной, чтобы обеспечить полную селективность с любым нижерасположенным быстродействующим автоматическим выключателем при любом токе короткого замыкания, вплоть до Ii A (рис. H54).

Рис. H54: Использование вышерасположенного автоматического выключателя с селективной токовой отсечкой

Пример:

Автоматический выключатель A: Compact NS250 N с расцепителем, имеющим селективную токовую отсечку
Ir = 250 А, селективная токовая отсечка настроена на 2000 А.

Автоматический выключатель B: Compact NS100N
Ir = 100 А

В документации SchneiderElectric указан предельный ток селективности 3000 А (что превышает величину 2500 А при использовании стандартного расцепителя).