Максимальные токовые защиты.

Принцип действия: при возникновении КЗ ток ↑ и начинает превышать I нагрузочного режима. Селективность действия достигается выбором выдержек времени.

В качестве пусковых органов (ПО) МТЗ используют токовые реле.

Расчёт параметров МТЗ

Чтобы защита работала при КЗ и не работала в норм. режимах определим ток срабатывания защиты - - это наименьший первичный ток, необходимый для действия ПО защиты. Необходимо обеспечить несрабатывание МТЗ при макс. I () и пуск. I () нагрузки. Необходимо выполнение условий:

1. - ПО защит не должны приходить в действие при макс.рабочем I нагрузки;

2.ПО защиты,при внешнем КЗ, должны вернуться в исходное состояние после его отключения и снижения до . Для выполнения этого условия I возврата защиты должен удовлетворять требованию , где - коэф-т самозапуска двигательной нагрузки, учитывает возрастание тока при самозапуске двигателей, которые тормозятся при снижении U при внешних КЗ, .

и связаны коэфф-том возврата : ,(3) где , для МТЗ .

При выполнении условия 2 выполняется условие 1, поэтому выражение для определения можно получить следующим образом:

, (4) где - коэф-т надёжности, . . (5)

Зная величину , определим - ток срабатывания реле, как , пересчитанный на вторичную обмотку ТА , где - коэф-т схемы, зависящий от схемы соединения ТА и обмоток реле и = отношению I в реле ко вторичному току ТА; - коэф-т трансф-и ТА. По рассчитанному значению определяют - ток уставки. Участи токовых реле регулируется плавно (реле РТ-40), у других - ступенчато (реле РТ-80), при этом округление до производится в большую сторону.

МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания

Выполняется на базе реле РТ-40 ( регулируется плавно и время замыкания не зависит от величины I). Селективность достигается выбором выдержек времени, , где - выдержка времени защиты, установленной ближе к источнику питания. - ступень селективности, её величина д. б. такой, чтобы при КЗ на Л2 (рис. 6) защита 1 не успевала сработать. ,(6) где - погрешность защит, учитывающие самые худшие сочетания (для защиты 2 это погрешность в сторону увеличения времени, а для защиты 1 – в сторону уменьшения); - время отключения выключателя второй линии.

Рис. 6. Согласование времени МТЗ линий Л1 и Л2.

с для МТЗ с независимой хар-кой времени срабатывания.

МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания

РЗ выполняется на базе РТ-80 ( регулируется ступенчато и время замыкания контактов зависит от величины протекающего по реле тока). Чем > I, тем быстрее срабатывает реле. Для расчёта времени дей-я защиты 1 (рис. 7) на границе зоны дейс-я (К1) необходимо время дейс-я защиты 2 при КЗ в К1, т.е. , тогда . Это соотношение выполняется во всём интервале действия РЗ2, когда РЗ1 выступает в роли резервной. Опред-е производится по расчётным кривым для реле РТ-80.

Время дейс-я защиты 2 д. б. > времени дейс-я защиты 2 (рис. 7,Л2).

“+”большее значение отключается с меньшей выдержкой времени, это характерна для головных участков сети с односторонним питанием.

“-” реле РТ-80 более сложны конструктивно и более дорогостоящие.

Рис. 7. Согласование МТЗ с зависимой выдержкой времени.

Направленные МТЗ

В сетях с двухсторонним питанием с помощью обычных МТЗ не удаётся обеспечить селективность защит, т.к. в одном случае (КЗ в точке К1, рис. 8) требуется выполнение неравенства , а в другом случае (замыкание в точке К2), наоборот, .

Рис. 8. Принцип действия направленной МТЗ.

Точка КЗ делит схему на 2 части. Потоки мощности КЗ от источников, и проходящие через соответствующие последовательности цепи защит, будут встречно направлены. Отличить место возникновения КЗ можно, если контролировать направление мощности КЗ (), такую функцию реализует реле направления мощности. Время действия должно согласовываться между собой у защит, работающих от тока КЗ одного источника, и увеличение времени происходит по мере приближения от потребителя к тому источнику, от которого работает данная защита. График согласования приведён на рисунке 9.

Рис. 9. График согласования защит.

Согласно временной диаграмме (рис. 9) между собой согласуются защиты 1, 3, 5 и 2, 4, 6: ; ; ; . определяется:

Дифференциальные защиты

Защита, позволяющая выполнять отключение без выдержки времени при КЗ в любой точке защищаемого элемента явл-ся дифзащиты. Дифф. защиты делятся на продольные и поперечные. В продольных дифзащитах токи сравниваются по концам защищаемого элемента (линии, трансф-ра и др.),в поперечных дифзащитах токи сравниваются в параллельных ветвях защищаемого элемента (паралл. линиях, паралл. ветвях обмотки статора генератора).