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).