Расчет релейной защиты линии 10кв

Примеры и описание схем МТЗ

С целью защиты обмоток трансформаторов, а также других элементов сетей с односторонним питанием используются различные схемы.

МТЗ на постоянном оперативном токе.

Особенность данной схемы в том, что управление элементами защиты осуществляется выпрямленным током, который меняет полярность, реагируя на аварийные ситуации. Мониторинг изменения напряжения выполняют интегральные микроэлементы.

Для защиты линий от последствий междуфазных замыканий используют двухфазные схемы на двух, либо на одном токовом реле.

Однорелейная на оперативном токе

В данной защите используется токовое пусковое реле, которое реагирует на изменение разности потенциалов двух фаз. Однорелейная МТЗ реагирует на все межфазные КЗ.

Схема на 1 реле

Преимущества: одно токовое реле и всего два провода для подсоединения.

Недостатки:

• сравнительно низкая чувствительность;
• недостаточная надёжность – при отказе одного элемента защиты участок цепи остаётся незащищённым.

Однорелейка применяется в распределительных сетях, где напряжение не превышает 10 тыс. В, а также для безопасного запуска электромоторов.

Двухрелейная на оперативном токе

В данной схеме токовые цепи образуют неполную звезду. Двухрелейная МТЗ реагирует на аварийные междуфазные короткие замыкания.

Схема на 2 реле

К недостаткам этой схемы можно отнести ограниченную чувствительность. МТЗ выполненные по двухфазным схемам нашли широкое применение, особенно в сетях, где используется изолированная нейтраль. Но при добавлении промежуточных реле могут работать в сетях с глухозаземлённой нейтралью.

Трехрелейная

Схема очень надёжная. Она предотвращает последствия всех КЗ, реагируя также и на однофазные замыкания. Трехфазные схемы можно применять в случаях с глухозаземлённой нейтралью, вопреки тому, что там возможны ситуации с междуфазными так и однофазными замыканиями.

Из рисунка 4 можно понять схему работы трёхфазной, трёхлинейной МТЗ.

Рисунок 4. Схема трёхфазной трёхрелейной защиты

Схема двухфазного трёхрелейного подключения МТЗ изображена на рисунке 5.

Рис. 5. Схема двухфазного трёхрелейного подключения МТЗ

На схема обозначены:

• KA – реле тока;
• KT – реле времени;
• KL – промежуточное реле;
• KH – указательное реле;
• YAT – катушка отключения;
• SQ – блок контакт, размыкающий цепь;
• TA – трансформатор тока.

Максима́льная то́ковая защи́та (МТЗ)

— вид релейной защиты, действие которой связано с увеличением силы тока в защищаемой цепи при возникновении короткого замыкания на участке данной цепи. Данный вид защиты применяется практически повсеместно и является наиболее распространённым в электрических сетях.

Читать также: Вибротрамбовка своими руками с электродвигателем

Определение коэффициента чувствительности защиты

Определение коэффициента чувствительности защиты по первичному току короткого замыкания дает завышенные результаты.

При определении чувствительности защиты необходимо учитывать токовую погрешность трансформатора тока.

Коэффициент чувствительности токовых реле определяется по выражению:

где:

• Iк.мин — минимальный первичный ток короткого замыкания (КЗ) в конце зоны действия защиты, определяемый расчетом в реально возможном минимальном режиме;
• Ic.p. — ток срабатывания реле;
• nт — коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ);
• Iвтк.мин. — минимальный вторичный ток К3, Iвтк.мин. = Iк.мин/nт;

При КЗ значение тока Iк.мин может в несколько раз превышать то значение расчетного тока, при котором производилось проверка трансформаторов тока (ТТ) на 10%-ую погрешность . В связи с этим весьма вероятно увеличение токовой погрешности свыше 10%. Таким образом, основной недостаток защит заключается в том, что трансформаторы тока не могут обеспечить во всех режимах трансформацию достаточно близкую к идеальной, хотя в основу работы защиты положена идеальная трансформация тока. Это обстоятельство не учитывается при определении коэффициента чувствительности в соответствии с выражением (1).

Определение коэффициента чувствительности по выражению (1) дает завышенное значение, так как известно, что вторичный ток трансформаторов тока при погрешности выше 10% существенно отличается от его идеального значения Iвтк.мин.

Завышение коэффициента чувствительности может привести к ошибочным выводам относительно фактического значения коэффициента чувствительности. Он может оказаться меньше минимально допустимого коэффициента чувствительности. Обеспечение 10%-ной погрешности при токе К3 Iк.мин уменьшит погрешность ТТ, увеличивая тем самым коэффициент чувствительности.

Проверка ТТ на 10% погрешность при КЗ определяется по кривым предельных кратностей, а при их отсутствии — по значению номинальной предельной кратности.

В тех случаях, когда 10%-ная погрешность при токе КЗ, равном Iк.мин, не обеспечивается, для её обеспечения необходимо увеличить номинальный ток трансформаторов тока, соединить последовательно две обмотки и/(или) уменьшить сопротивление вторичной нагрузки Zн.

В тех случаях, когда это невозможно, чувствительность реле необходимо определять графически в соответствии с рис. 1.

Рис.1 — Графическое определение вторичного тока КЗ в реле по расчетному значению при погрешности трансформатора выше 10%

Для определения чувствительности по действительному вторичному току в реле, необходимо:

1. Определить сопротивление нагрузки Zн трансформатора тока и вторичный ток КЗ Iвтк.мин.;

2. Построить характеристику намагничивания Е2=f(I’нам), где: Е2 — электродвижущая сила (ЭДС);

I’нам = Iнам/ nт — ток намагничивания, приведенный к вторичной стороне.

3. На графике характеристики намагничивания построить прямую зависимости ЭДС от вторичной нагрузки Zн.

где:

• Z2 — сопротивление трансформатора тока;
• І2 — вторичный ток.

4. Построить зависимость ЭДС от тока первичной обмотки, для чего в нескольких выбранных точках при соответствующем одном значении Е2 определить I’1 как сумма токов І2 (абсцисса построенной прямой) и I’нам — абсцисса характеристики намагничивания).

5. Определить вторичный ток в реле Iвт, соответствующий Iвтк.мин., пользуясь кривой Е=f/( I’1) и прямой Е2=(I2), как показано на рис.1.

6. Определить коэффициент чувствительности:

Из рисунка следует, что фактический коэффициент чувствительности реле будет в Iвтк.мин./Iвт меньше, определенного в соответствии с выражением (1).

Приближенное значение вторичного тока КЗ с учетом токовой погрешности может быть определено по выражению:

где:

• f — токовая погрешность ТТ ;
• Кн — коэффициент надежности (Кн=1,2-1,3).

Вывод:

1.В тех случаях, когда 10%-ная погрешность ТТ при КЗ не обеспечивается, для её обеспечения необходимо увеличить номинальный ток трансформаторов тока, соединить последовательно две обмотки и/(или) уменьшить сопротивление вторичной нагрузки.

В тех случаях, когда это невозможно, коэффициент чувствительности реле необходимо определять графически по действительному вторичному току.

Литература:

1.Шабад МЛ. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. — Л.: Энергоатомиздат, 1985 — 296 е., ил.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Мтз с независимой выдержкой времени

МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые трансформаторы, кабельные линии, мощные двигатели напряжением 6, 10 кВ.

Рис. 4.2.1

Расположение защиты в начале каждой линии со стороны источника питания. На рис. 4.2.1 изображено действие защит при КЗ в точке К. Выдержки времени защит подбираются по ступенчатому принципу и не зависят от величины тока, протекающего по реле.

Трехфазная схема защиты МТЗ на постоянном оперативном токе

Схема защиты представлена на рис.4.2.2: Основные реле:

• Пусковой орган – токовые реле КА.
• Орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле:

• KL – промежуточное реле;
• KH – указательное реле.

Рис. 4.2.2

Промежуточное реле устанавливается в тех случаях, когда реле времени не может замыкать цепь катушки отключения YAT из-за недостаточной мощности своих контактов. Блок-контакт выключателя SQ служит для разрыва тока, протекающего по катушке отключения, так как контакты промежуточных реле не рассчитываются на размыкание. 

В тех случаях, когда МТЗ должна реагировать только при междуфазных КЗ, применяются двухфазные схемы с двумя или одним реле, как более дешевые.

Двухрелейная схема

Рис. 4.2.3

Достоинства

1. Схема реагирует на все междуфазные КЗ на линиях.

2. Экономичнее трехфазной схемы.

Недостатки

Меньшая чувствительность при 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр. (В два раза меньше чем у трехфазной схемы).

Рис. 4.2.4

При необходимости чувствительность можно повысить, установив третье токовое реле в общем проводе токовых цепей. Чувствительность повышается в два раза – схема становиться равноценной по чувствительности с трехфазной.

Схемы широко применяются в сетях с изолированной нейтралью, где возможны только междуфазные КЗ.

двухфазные схемы применяются в качестве защиты от междуфазных КЗ и в сетях с глухозаземленной нейтралью, при этом для защиты от однофазных КЗ устанавливается дополнительная защита, реагирующая на ток нулевой последовательности.

Одно-релейная схема МТЗ

 Рис. 4.2.5

• Схема реагирует на все случаи междуфазных КЗ.
• Достоинства
• Только одно токовое реле.
• Недостатки

1. Меньшая чувствительность по сравнению с 2 – релейной схемой при КЗ между фазами АВ и ВС.
2. Недействие защиты при одном из трех возможных случаев 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр.
3. Более низкая надежность – при неисправности единственного токового реле происходит отказ защиты. Схема применяется в распределительных сетях 6…10 кВ и для защиты электродвигателей.

Рис. 4.2.6

Выбор тока срабатывания защиты МТЗ

Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей).

• Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.
• Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.

Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.

Первое условие. Токовые реле не должны приходить в действие от тока нагрузки:

Iс.з>Iн.макс, (4.1)

где Iс.з – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);

Iн.макс – максимальный рабочий ток нагрузки.

Второе условие. Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.

При КЗ приходят в действие реле защит I и II (рис.4.2.1). После отключения КЗ защитой I прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты II должны вернуться в исходное положение.

Ток возврата реле должен быть больше тока нагрузки линии, проходящего через защиту II после отключения КЗ.

 И этот ток в первые моменты времени после отключения КЗ имеет повышенное значение из–за пусковых токов электродвигателей, которые при КЗ тормозятся вследствие понижения (при КЗ) напряжения:

Рис. 4.2.7

Iвоз>kзIн.макс . (4.2)

Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз.

Учет самозапуска двигателей является обязательным.

При выполнении условия (4.2) выполняется и условие (4.1), так как IвозtввI+tпI+tвI. (4.9)

• Выдержка времени защиты II может быть определена как
• tввII=tввI+tпI+tвI+tпII+tзап, (4.10)
• где tпII – погрешность в сторону снижения выдержки времени защиты II; tзап – время запаса.
• Таким образом, минимальная ступень времени t может быть вычислена как

t=tввII – tввI=tпI+tвI+tпII+tзап. (4.11)

По формуле (4.11) определяется ступень времени для защит с независимой характеристикой времени срабатывания от тока.

Рекомендуется принимать t =0,35…0,6 с.

9.5. Защита от сверхтоков

9.5.1.
Назначение защиты от сверхтоков

Защита от сверхтоков служит для
отключения трансформаторов при КЗ на сборных шинах или на отходящих от неё
присоединениях, если защиты или выключатели этих элементов отказали (см. рис.
9.5.1.). Одновременно защита от сверхтоков используется и для отключения при
повреждении в самом трансформаторе. Однако, имея выдержку времени (по условиям
селективности) она может использоваться лишь в качестве резервной.

Наиболее
простой защитой от внешних КЗ является МТЗ. В тех случаях, когда
чувствительность её недостаточна, применяют МТЗ с блокировкой по напряжению.

Понизительные
трансформаторы защищаются МТЗ. Кратность тока КЗ обычно значительна и
достаточна для действия МТЗ.

Повышающие
трансформаторы, устанавливаемые на электрических станциях находятся в худших
условиях. МТЗ может иметь недостаточную чувствительность. Кратность тока КЗ
невелика. Здесь применяются защиты реагирующие на ток обратной и нулевой
последовательности. Также используются МТЗ с пуском по напряжению.

Рис.
9.5.1.

9.5.2.
Максимальная токовая защита трансформаторов

9.5.2.1.
Защита 2-х обмоточных понизительных трансформаторов

Принципиальная
схема МТЗ двухобмоточных понизительных трансформаторов представлена на рис.
9.5.2. По соображениям надежности целесообразно воздействовать на оба
выключателя Q1 иQ2, с тем, чтобы при внешних КЗ один
выключатель резервировался вторым.

В
сети с глухозаземленной нейтралью защита выполняется по 3-х фазной схеме, а в
сети с изолированной нейтралью – по 2-х фазной с 1,2 или 3-мя реле, в
зависимости от нужной чувствительности. Причем схема с одним реле, включенным
на разность токов 2-х фаз на трансформаторах с соединением обмоток
звезда/треугольник – не применяется.

Рис. 9.5.2.

Выбор
уставок

Ток
срабатывания защиты должен быть больше тока перегрузки, не требующей быстрого
отключения трансформатора.

(9.16.)

где:I_{раб.макс} – рабочий максимальный ток
в режиме длительно возможной перегрузки.

Коэффициент
чувствительности:

(9.17.)

где:I_кз.мин – минимальный ток сквозного
КЗ при повреждении в конце зоны действия МТЗ, установленной на трансформаторе.

Выдержка
времени:

t_TP = t_W
+ Dt(9.18.)

где:t_W
– наибольшая выдержка времени защиты присоединения (линий, отходящих от шин
низкого напряжения трансформатора);

Dt – ступень селективности.

9.5.2.2.
Защита трансформаторов с расщепленной обмоткой нижнего напряжения, или
работающих на две секции шин

Принципиальная
схема защиты представлена на рис. 9.5.3.

Рис. 9.5.3.

9.5.2.3.
Защита трехобмоточных трансформаторов

9.5.2.3.1.
Защита трехобмоточных трансформаторов при отсутствии питания со стороны обмотки
среднего напряжения

Принципиальная
схема защиты представлена на рис. 9.5.4.

При
внешних КЗ защита должна обеспечивать отключение только той обмотки
трансформатора, которая непосредственно питает место повреждения. Комплект со
стороны низкого напряжения действует на отключение выключателя этой обмотки.
Другой комплект со стороны высокого напряжения действует с двумя выдержками
времени, с меньшей на отключение обмотки среднего напряжения и с большей на
отключение всех выключателей трансформатора.

Рис. 9.5.4.

9.5.2.3.2.
Защита трехобмоточных трансформаторов, имеющих 2-х и 3-х стороннее питание

МТЗ на трехобмоточных
трансформаторах, имеющих 2-х или 3-х стороннее питание для обеспечения
селективности должна быть направленной (см. рис. 9.5.5.).

При
КЗ в точке К2 выдержка времени защиты 2 должна быть
меньше защиты 1.
При КЗ в точке К1, наоборот, защита 1 должна
срабатывать раньше, т.е. простая МТЗ не может обеспечить селективности. Защиту 2 необходимо
выполнить направленной, с выдержкой времени t’₂<t₁, так, чтобы
она действовала при КЗ на шинах II. При КЗ на шинах I и III,
защита II
должна работать, несмотря на запрет реле направления мощности (как МТЗ, но с
выдержкой t’’₂>t₁и t₃.

Принципиальная
схема защиты комплекта 2
представлена на рис 9.5.6.

Рис.
9.5.5.

а)б)

Рис. 9.5.6.

9.5.3.
Токовая защита с пуском по напряжению

Принципиальная схема защиты представлена на рис. 9.5.7.

Рис. 9.5.7.

Реле KV2,включенное на
фильтр обратной последовательности, срабатывает при 2-х фазных КЗ, размыкая
контакт KV2.1.
Реле KV1 замыкает
свой контакт KV1.1
и промежуточное реле KL
срабатывает. При трехфазном КЗ реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1.

Сфера применения автоматов

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

Вам это будет интересно Отличие ДИФ от УЗО

Для бытовой сферы рекомендуется использовать ВТХ типа С, а для промышленной или сельскохозяйственной тип В.

Таким образом, время-токовые характеристики — важный показатель, который играет не последнюю роль в обеспечении электричеством здания, квартиры или завода. Он нужен для выбора автоматических выключателей во избежание КЗ. Перед эти нужно изучить параметры срабатывания и принцип работы устройств, чтобы после покупки не оказалось, что они не тянут все нагрузки.

Выбор тока срабатывания защиты МТЗ

Выбор осуществляется с расчетом, чтобы установка уверенно срабатывала при повреждающих воздействиях, но не проявляла активности при недолгих толчках (к примеру, когда запускается электродвигатель) или высоком токе нагрузки. Дифференциация последнего от ситуации, когда должна активизироваться защита, является основной задачей. Также установка не должна быть излишне восприимчивой, иначе цепь будет отключаться, когда это не нужно.

Должны соблюдаться условия:

• реле не должны активизироваться нагрузочным током, поэтому параметр, при котором срабатывает МТЗ, должен быть больше максимального нагрузочного показателя;
• возвратный ток реле должен превышать нагрузочное значение, идущее по защите после окончания замыкания – это нужно для возврата реле в начальное положение.

Как правильно выбирать автоматические выключатели

При выборе устройств стоит обратить на внимание на три критерия

Количество

Чтобы разобраться с количеством выключателей, нужно знать число силовых цепей в квартире.

Номиналы автоматов

Силовая цепь — это провод, идущий от электрощитка в квартиру вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую — розетки.

Обратите внимание! Каждый из бытовых приборов, например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер, получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь

Полюсность и рабочее напряжение

Электрическое подключение в доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата эти подключения отличаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен обесточить, когда будет срабатывать. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность — это фактически количество секций в автомате, их может быть от одной до четырех.

Щиток с предохранителем

Безопасный для проводки номинальный показатель

Номинальный ток — это самая важная характеристика автоматов.

Она говорит о том, какую энергию автомат пропускает через себя в течение длительного времени и не размыкает цепь. От правильного выбора номинального тока зависит, сможет ли автомат защитить проводку.

К сведению! Распространенные классы номинального показателя бытовых автоматов: 6, 10, 16, 25, 32, 50 А.

МТЗ линии 6-35 кВ

Я уже рассматривал МТЗ, но, повторение — мать ученья. Максимальная токовая защита с выдержкой времени выступает в качестве первой ступени трехступенчатой защиты линии. Для расчета необходимо рассчитать ток срабатывания защиты, ток уставки, выдержку времени и отстроиться от соседних защит. 1) На первом этапе определяем ток срабатывания защиты с учетом токов самозапуска и других сверхтоков, которые протекают при ликвидации КЗ на предыдущем элементе:

в данной формуле мы имеем следующие составляющие:

Iс.з.

— ток срабатывания защиты 2РЗ, величина, которую мы и определяем

kн

— коэффициент надежности, который на самом деле можно считать скорее коэффициентом отстройки для увеличения значения уставки; для микропроцессорных равен 1,05-1,1, для электромеханических 1,1-1,4.

kсзп

— коэффициент самозапуска, его смысл в том, что при КЗ происходит просадка напряжения и двигатели самозапускаются. Если нет двигателей 6(10) кВ, то коэффициент принимается 1,1-1,3. Если нагрузка есть, то производится расчет при условии самозапуска ЭД из полностью заторможенного состояния. Коэффициент самозапуска определяется, как отношение расчетного тока самозапуска к максимальному рабочему току. То есть зная ток самозапуска, можно не узнавать максимальный рабочий ток, хотя без этого знания не получится рассчитать ток самозапуска — в общем, сократить формулу не удастся особо.

kв

— коэффициент возврата максимальных реле тока; для цифровых — 0,96, для механики — 0,65-0,9 (зависит от типа реле)

Iраб.макс.

— максимальный рабочий ток с учетом возможных перегрузок, можно узнать у диспетчеров, если есть телефон и полномочия. Для трансформаторов до 630кВА = 1,6-1,8*Iном, для трансформаторов двухтрансформаторных подстанций 110кВ = 1,4-1,6*Iном.

2) На втором этапе определяем ток срабатывания защиты, согласуя защиты Л1 и Л2:

Iс.з.посл.

— ток срабатывания защиты 2РЗ

kн.с.

— коэффициент надежности согласования, величина данного коэффициента от 1,1 до 1,4. Для реле РТ-40 — 1,1, для РТВ — 1,3…1,4.

kр

— коэффициент токораспределения, при одном источнике питания равен единице. Если источников несколько, то рассчитывается через схемы замещения и сопротивления элементов.

Первая сумма в скобках

— это наибольшая из геометрических сумм токов срабатывания МТЗ параллельно работающих предыдущих элементов.Вторая сумма — геометрическая сумма максимальных значений рабочих токов предыдущих элементов, кроме тех, с которыми происходит согласование.

3) На третьем этапе выбираем наибольший из токов, определенных по условиям 1) и 2) и рассчитываем токовую уставку:

kсх

— коэффициент схемы, данный коэффициент показывает во сколько раз ток в реле больше, чем ток I2 трансформатора тока при симметричном нормальном режиме работы; при включении на фазные токи (звезда или разомкнутая звезда) равен 1, при включении на разность фазных токов (треугольник) равен 1,73.

nт

— коэффициент трансформации трансформатора тока.

4) Далее определяется коэффициент чувствительности, который должен быть больше или равен значения, прописанного в ПУЭ.

Советуем изучить — Указательные и сигнальные реле в электроустановках

Отношение минимального тока, протекающего в реле, при наименее благоприятных условиях работы, к току срабатывания реле (уставке). Для МТЗ значение kч должно быть не менее 1,5 при кз в основной зоне защиты и не менее 1,2 при кз в зонах дальнего резервирования.

5) Определяемся с уставкой по времени

Смысл уставок по времени в следующем: если у нас КЗ как на рисунке выше, то сначала должен отключиться выключатель Л1 (находящийся ближе к КЗ), это необходимо, чтобы оставить в работе неповрежденные участки системы.

То есть tс.2рз=tс.1рз+dt

, где дельта t — ступень селективности. Эта величина зависит от быстродействия защит (в частности точности работы реле времени) и времени включения-отключения выключателей.

Как было написано выше, особенностью МТЗ является накапливание выдержек времени от элемента к элементу. И чем больше величина dt, тем большей будет отдаленная уставка. Для решения этой проблемы следует устанавливать цифровые РЗ (dt=0,15…0,2с) и одинаковые выключатели. Ведь, если выключатели одного типа, то и время срабатывания у всех одинаковое. А если, оно невелико, то и суммарная величина будет мала.

В общем выбор мтз состоит из трех этапов:

• несрабатывание 2РЗ при сверхтоках послеаварийных режимов
• согласование 2РЗ с 1РЗ
• обеспечение чувствительности при КЗ в конце Л1(рабочая зона) и в конце Л2 (зона дальнего резервирования)

Примеры и описание схем МТЗ

Для защиты разных компонентов сетей с питанием, поступающим с одной стороны, используются схемы различных типов.

Однорелейная на оперативном токе

Схема с одним реле на оперативном токе

Применяется реле пуска, реагирующее на изменения разности фазовых потенциалов. Плюсами являются ее простота и малый расход ресурсов – нужны только одно реле и два кабеля. Минусы – невысокая восприимчивость и то, что, если отказал какой-то элемент, фрагмент линии теряет предохранение. Схема подойдет для сетей с напряжением до 10 кВ.

Двухрелейная на оперативном токе

Схема с парой реле

Эта схема, как и предыдущая, защищает электролинии от последствий короткого замыкания между фазами. Цепи в ней формируют усеченную звезду. Она надежна, но, как и предыдущая, не очень чувствительна.

Трехрелейная

Это наиболее надежная и единственная подходящая для конструкций с заземленной наглухо нейтралью схема.

Хотя отсечка тока эффективнее предотвращает короткие замыкания, применение обозреваемого метода больше подходит для предохранения разветвленных электролиний. Для максимально эффективной работы необходимо правильно задать в схеме уставки.

Токовая отсечка электродвигателей

В данной статье речь пойдет о расчете токовой отсечки для электродвигателей напряжением выше 1 кВ.

Токовая отсечка электродвигателей выполняется в соответствии с ПУЭ 7-издание пункт 5.3.46.

Первичный ток срабатывания токовой отсечки Iс.з. выбирается по условию отстройки от максимального тока, протекающего в реле при пуске электродвигателя:

Пусковой ток электродвигателя Iпуск. определяется по выражению:

На основании выражения (2) можно представить выражение (1) в следующем виде:

Ток срабатывания реле отсечки Iс.р. определяется по выражению:

Ток срабатывания отсечки Iс.з., определенный по выражению (3) достаточен для отстройки от тока самозапуска электродвигателя при внешнем КЗ.

Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя в минимальном режиме питающей сети и оценивается коэффициентом чувствительности, определяем по выражению:

Коэффициент чувствительности защиты в соответствии с ПУЭ 7-издание должно быть не менее 2,0.

Дополнительно графическим способом определяется показатель эффективности работы отсечки, для чего используются усредненные зависимости фазных токов, протекающих через выводы электродвигателя при внутренних повреждениях двигателя при двухфазном КЗ, от количества замкнувшихся витков (Wα%). Эти зависимости приведены по данным Ереванского политехнического института для двух граничных режимов: холостого хода и и заторможенного двигателя. По этим зависимостям оценивается количество замкнувшихся витков, при которых защита срабатывает при заданной уставке.

Устройство и принцип действия

Принцип работы заключается в срабатывании датчика (реле) тока при превышении Iуставки на защищаемом участки линии, после чего для обеспечения селективности с определенной задержкой срабатывает реле времени.

Читать также: Что такое червячный редуктор

Где она применяется? Максимальную токовую защиту устанавливают в начале линии, то есть со стороны генератора или трансформатора питающей подстанции.

Важно! Зона действия МТЗ лежит в пределах между источником питания (ТП или генератором) и потребителем (ТП или другим ВВ оборудованием). При этом она устанавливается со стороны источника, а не потребителя

Но зоны действия ступеней могут пересекаться друг с другом. Например, 1 ступень часто перекрывает зону действия второй ступени вблизи от разъединителя, где Iкз почти равны с предыдущим участком линии.

Выдержка времени срабатывания защиты подбирается так, что первая ступень (на питающей ТП) срабатывает через самый большой промежуток времени, а каждая последующая быстрее предыдущей.

Интересно: разница выдержки времени срабатывания на ближайшей к источнику питания от следующей после нее МТЗ называется ступенью селективности.

Обеспечение селективности важно для бесперебойной подачи электропитания по как можно большему количеству электрических линий. С её помощью отключаемая часть уменьшается и локализуется на участке между коммутационными аппаратами как можно ближайшими к поврежденному участку

При этом, при возникновении кратковременных самоустраняемых перегрузок, связанных с пуском мощных электродвигателей, выдержка времени и отключение по минимальному напряжению должны обеспечить подачу электроэнергии в сеть без её отключения. При КЗ, напряжения резко уменьшаются, а при пуске двигателей такой просадки обычно не происходит.

Выбор уставок по току происходит по наименьшему Iкз из всей цепи, учитывая особенности работы подключенного оборудования. Это нужно опять же для того, чтобы максимальная токовая защита не сработала при самозапуске электродвигателей.

Перегрузка может возникнуть по трем причинам:

1. При однофазном замыкании на землю.
2. При многофазном замыкании.
3. При перегрузки линии из-за повышенного потребления мощности.

Итак, максимальная токовая защита необходима для предотвращения разрушения линий электропередач, жил кабелей и шин на подстанциях и потребителях электроэнергии, таких как мощные электродвигатели 6 или 10 кВ и прочие электроустановки.

Похожие записи:

Назначение защитного заземления Подключение ксенона через реле нагрузки skoda octavia a5 Взаимозаменяемость регуляторов напряжения Как снимать изоляцию с проводов различного типа Какие бывают клеммы для силовых кабелей Весна общего режима