Меню

Время отсечки по току это

Время отсечки по току это

Токовая отсечка, селективная без выдержки времени.

Токовая отсечка защищает только часть обмотки трансформатора или часть линии электропередачи (рис. 1). Из этого определения и происходит, по-видимому, название “отсечка”, т.е. защита, охватывающая только часть элемента — отсек.

Селективность токовой отсечки мгновенного действия обеспечивается выбором ее тока срабатывания I с.о большим, чем максимальное значение тока КЗ при повреждении в конце защищаемой линии электропередачи (точки К3 и К5 на рис. 28) или на стороне НН защищаемого понижающего трансформатора (точка К3 на рис. 29):

Значения коэффициента надежности k н для токовых отсечек без выдержки времени, установленных на линиях электропередачи и понижающих трансформаторах, приведены в табл. 8. Расчетные условия для токовых отсечек, установленных на генераторах и электродвигателях, рассмотрены в § 10.

Значения коэффициента надежности k н для токовых отсечек линий и трансформаторов.

Значения k н для токовых отсечек

РТ-80, ИТ-80 (электромагнитный элемент)

При определении максимального значения тока КЗ при повреждении в конце линии электропередачи напряжением 35 кВ и ниже рассматривается трехфазное КЗ при работе питающей энергосистемы в максимальном режиме, при котором электрическое сопротивление энергосистемы является минимальным. Для линий 110 кВ и выше максимальное значение тока КЗ в выражении (11) может соответствовать однофазному КЗ на землю. При этом виде короткого замыкания на землю (фаз А или С) запускаются реле токовой отсечки, включенные на токи этих фаз (РТ4, РТ5 на рис. 7).

Определение максимального значения тока трехфазного КЗ за трансформатором с регулированием напряжения необходимо производить при таком положении регулятора напряжения, которое соответствует наименьшему сопротивлению трансформатора.

Кроме отстройки токовой отсечки от максимального значения тока КЗ по условию (11), необходимо обеспечить ее несрабатывание при бросках тока намагничивания (БТН) силовых трансформаторов. Эти броски тока возникают в момент включения под напряжение ненагруженного трансформатора и могут в первые несколько периодов превышать номинальный ток трансформатора в 5—7 раз. Однако выбор тока срабатывания отсечки трансформатора по условию (11), как правило, обеспечивает и отстройку отсечки от бросков тока намагничивания.

При расчете токовой отсечки линии электропередачи, по которой питается несколько трансформаторов, необходимо в соответствии с условием (11) обеспечить несрабатывание отсечки при КЗ за каждым из трансформаторов на ответвлениях от линии (если они имеются) и дополнительно проверить надежность несрабатывания отсечки при суммарном значении бросков тока намагничивания всех трансформа торов, подключенных как к защищаемой линии, так и к предыдущим линиям, если они одновременно включаются под напряжение. Условие отстройки отсечки от БТН бросков тока намагничивания трансформа торов имеет вид

где — сумма номинальных токов всех трансформаторов, которые могут одновременно включаться под напряжение по защищаемой линии; k н — коэффициент надежности, значение которого зависит от времени срабатывания токовой отсечки; например, при выполнении отсечки на реле РТМ, собственное время срабатывания которых может составлять всего лишь один период (20 мс), следует принимать наибольшее значение k н ≥ 5, а при выполнении отсечки по схеме с промежуточными реле (рис. 5 или 13) принимается меньшее значение k н ≈ 3 — 4, поскольку суммарное время срабатывания максимального реле тока и промежуточного реле этих схем составляет около 5 периодов (100 мс) и значение бросков тока намагничивания за это время заметно снижается.

На линиях 10 и 6 кВ с трансформаторами на ответвлениях, которые защищаются плавкими предохранителями (например, типа ПКТ-10), в условии (11) значение должно соответствовать току трехфазного К3 за наиболее мощным из трансформаторов. Далее следует определить время плавления вставок предохранителей этого трансформатора при расчетном токе КЗ, равном току срабатывания отсечки, выбранному из условий (11) и (12). Для учета допускаемого стандартом разброса времятоковых характеристик плавких предохранителей ПКТ следует значение этого тока уменьшить на 20%: . Если время плавления t пл ≤ 0,1 с, то отсечка с таким током срабатывания может быть использована, но при условии, что эащищаемая линия имеет устройство автоматического повторного включения (АП В). Если t пл ≥ 0,1 с, то следует либо увеличить ток срабатывания отсечки до такого значения, при котором обеспечивается расплавление вставок предохранителей до момента отключения защищаемой линии, т.е. не более 0,1 с, либо увеличить время срабатывания отсечки.

Чувствительность токовых отсечек оценивается коэффициентом чувствительности, требуемые значения которых указаны в Правилах [1], а также величиной (протяженностью) защищаемой части линии электропередачи. Коэффициент чувствительности определяется по выражениям (2) и (9).

Для токовых отсечек, устанавливаемых на понижающих трансформаторах и выполняющих функции основной быстродействующей токовой защиты (при отсутствии дифференциальной защиты), чувствительность определяется по току наиболее неблагоприятного вида повреждения — как правило, двухфазного К3 на выводах ВН трансформатора (точка К2 на рис. 29) в минимальном, но реально возможном режиме работы энергосистемы. Значение коэффициента чувствительности должно быть около 2,0 [1]. Такие же требования существуют для токовых отсечек на блоках линия — трансформатор (рис. 29).

Для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях электропередачи и выполняющих функции дополнительных защит (рис. 28), коэффициент чувствительности должен быть около 1,2 при КЗ в месте установки отсечки в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме [1].

Коэффициент чувствительности токовых отсечек, выполненных на реле прямого действия типа РТМ (рис. 11, а), должен проверяться с учетом действительного значения токовой погрешности трансформаторов тока, если оно превосходит 10%. Для токовых отсечек, выполненных на переменном оперативном токе с дешунтированием электромагнитов отключения ЭО (рис. 12 или 13), чувствительность определяется как для режима до дешунтирования ЭО, так и для режима после дешунтирования ЭО, если после дешунтирования ЭО токовая погрешность трансформаторов тока превышает 10%. Это необходимо для того, чтобы убедиться в невозможности возврата дешунтирующих реле из-за уменьшения тока, хотя для конкретных дешунтирующих реле типа РТ-85 и РП-341 возврат маловероятен даже при максимально возможных значениях токовой погрешности 70—80% из-за низких значений коэффициента возврата этих реле. Кроме того, должны быть определены коэффициенты чувствительности для электромагнитов отключения (или включения) и, при необходимости, для реле времени типа РВМ-12 (РВМ-13) и промежуточных реле типа РП-341.

Для оценки эффективности токовой отсечки, установленной на линии электропередачи, полезно определить зону действия отсечки в процентах от всей длины линии. Протяженность зоны действия отсечки зависит от характера изменения расчетных значений тока при перемещении точки КЗ вдоль защищаемой линии. По нескольким значениям тока КЗ строится кривая спада тока (рис. 28). Могут быть построены две кривые: для трехфазных КЗ в максимальном режиме работы энергосистемы и для двухфазных КЗ в минимальном режиме. Кривые достаточно точно строятся по трем значениям токов: при КЗ в начале, середине и в конце линии, далее проводится горизонтальная прямая, ордината которой соответствует большему значению тока срабатывания отсечки, выбранному по выражениям (11) и (12). Абсцисса точки пересечения горизонтальной прямой с кривой спада тока КЗ соответствует длине зоны действия отсечки в выбранном режиме работы питающей энергосистемы и при выбранном виде КЗ. Приведенный пример построения кривых тока КЗ (первичного) и определения зоны действия отсечки по первичному значению ее тока срабатывания является правильным лишь при условии, что погрешность трансформаторов тока не превышает 10%. С увеличением погрешности трансформаторов тока зона действия отсечки уменьшается.

Читайте также:  Опыт источник тока инфоурок

Как видно из примера графического определения зон действия отсечек (рис. 28), протяженность этих зон может быть весьма значительной: примерно 70% длины линии Л1 и около 50% длины линии Л2. Надо отметить, что Правилами [1] длина зоны действия отсечки не регламентируется.

Отсечка с выдержкой времени на линиях электропередачи.

Небольшая выдержка времени в пределах от 0,3 до 0,8 с позволяет задержать срабатывание отсечки последующей линии (Л1 на рис. 28) при КЗ на предыдущей линии Л2 для того, чтобы успела сработать мгновенная отсечка поврежденной линии Л2. для отсечки с небольшой выдержкой времени можно выбрать значительно меньшее значение тока срабатывания по сравнению с током срабатывания мгновенной отсечки по следующим причинам:

а) ток срабатывания по выражению (11) выбирается из условия отстройки от токов при КЗ в более удаленных точках, например при КЗ в конце зоны действия мгновенной отсечки предыдущей линии Л2 (рис. 28), при КЗ за трансформатором приемной подстанции или трансформатором на ответвлении защищаемой линии, имея в виду, что трансформаторы оборудованы быстродействующими защитами;

б) значения коэффициента надежности из этого же выражения (11) принимаются значительно меньшими, чем указано в табл. 8, так как можно не учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, которая за время срабатывания замедленной отсечки практически полностью затухает; в распределительных сетях, где находят применение такие отсечки, значения коэффициента надежности в этом выражении (11) можно принимать в пределах 1,1—1,2 независимо от типа реле;

в) не требуется выполнения условия (12) отстройки отсечки от бросков тока намагничивания трансформаторов, поскольку эти токи быстро затухают;

г) на линиях с трансформаторами на ответвлениях при выполнении защиты трансформаторов с помощью плавких предохранителей (на пример, типа ПКТ-10 или ПСН-35) и при КЗ в трансформаторе селективность между плавкими предохранителями и токовой отсечкой питающей линии можно обеспечить благодаря замедлению действия отсечки.

Для выполнения выдержек времени токовых отсечек могут использоваться как реле времени, так и специальные промежуточные реле с замедлением при срабатывании (§ 5).

Неселективная токовая отсечка без выдержки времени.

Применяется в тех случаях, когда требуется мгновенное отключение таких КЗ, которые приводят к аварии, если их отключать с выдержкой времени. Например трехфазное КЗ у шин электростанции или подстанции с синхронными электродвигателями может вызвать значительное понижение напряжения на зажимах генераторов и синхронных электродвигателей. Если быстро не отключить такое КЗ, произойдет нарушение синхронной параллельной работы этих электрических машин с энергосистемой, что приведет к расстройству энергоснабжения, а возможно, и к повреждению электрооборудования.

Большую опасность для электрооборудования представляет термическое воздействие сверхтоков КЗ. Как известно, степень термического воздействия электрического тока прямо пропорциональна значению тока (в квадрате) и времени его прохождения. Если по каким-либо причинам нельзя уменьшить значение тока КЗ до такого, при котором можно без опасений отключать поврежденный элемент с выдержкой времени селективной максимальной токовой защиты, то необходимо уменьшить время отключения КЗ. Одним из наиболее простых и дешевых способов быстрого отключения КЗ является использование неселективных токовых отсечек без выдержки времени в сочетании с устройствами автоматики (АПВ, АВР), которые полностью или частично ликвидируют отрицательные последствия работы неселективных отсечек.

Ток срабатывания неселективной токовой отсечки, предназначенной для обеспечения устойчивой параллельной работы синхронных электрических машин, выбирается из условия ее надежного срабатывания в тех зонах, где трехфазные КЗ вызывают снижение напряжения в месте установки отсечки ниже допустимого значения остаточного напряжения U ост (рис. 30, а). Значение тока срабатывания неселективной отсечки (в амперах) определяется по выражению

(13)

где с U с. min — междуфазное напряжение (ЭДС) питающей энергосистемы в минимальном режиме ее работы, может приниматься в пределах 0,9— 0,95 номинального, В; Z с. min — сопротивление энергосистемы (в минимальном режиме ее работы) до места установки отсечки, Ом; k — коэффициент, отражающий зависимость остаточного напряжения U ост в месте установки рассчитываемой отсечки от удаленности трехфазного КЗ ( Z к = k Z с. min ), определяется по зависимости U *ост = f ( k ), приведенной на рис. 30, б; k н — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1—1,2. Значения остаточного напряжения U *ост необходимые для обеспечения параллельной работы синхронных электрических машин и различных категорий потребителей, определяются для конкретных случаев службами (группами) электрических режимов; в приближенных расчетах принимают, что для обеспечения динамической стойкости синхронных генераторов необходимо обеспечить U *ост ≥ 0,6; синхронных электродвигателей — не менее 0,5 [1].

Для обеспечения успешного действия устройства АПВ (или АВР) после срабатывания неселективной токовой отсечки необходимо выполнить несколько условий, дополнительных к условию (13), в том числе:

а) выполнить согласование чувствительности и времени срабатывания неселективной отсечки с плавкими предохранителями, автоматическими выключателями или быстродействующими защитами всех элементов, питающихся по защищаемой линии и расположенных в зоне действия неселективной отсечки; это необходимо для того, чтобы при КЗ на любом из этих элементов плавкие вставки предохранителей сгорели бы раньше или защита сработала бы раньше или хотя бы одновременно со срабатыванием неселективной отсечки; при этом время гашения электрической дуги в плавких предохранителях может не учитываться, так как она погаснет после отключения линии;

б) обеспечить отстройку неселективной отсечки от бросков тока намагничивания трансформаторов по условию (12);

в) обеспечить отстройку неселективной отсечки от КЗ на шинах низшего (среднего) напряжения каждого из трансформаторов, включенных в зоне действия неселективной отсечки, а если это невозможно, то выполнить согласование чувствительности и времени срабатывания неселективной отсечки с защитными устройствами всех элементов низшего (среднего) напряжения.

Применяются и другие способы ускорения отключения опасных повреждений, например так называемое “ускорение действия защиты по напряжению прямой последовательности”. Для этой цели используется реле напряжения, включенное через фильтр напряжения прямой последовательности, например, типа РНФ-2.

Реле напряжения настраивается таким образом, что замыкает свои контакты при снижении напряжения прямой последовательности в месте установки защиты ниже 0,5—0,6 номинального. При этом максимальная токовая (или дистанционная) защита линии действует помимо основной выдержки времени либо мгновенно, либо с очень небольшим замедлением. Эти мероприятия применяются как дополняющие работу основных быстродействующих селективных защит линий электропередачи, сборных шин и других элементов электроустановок [3].

Источник

Токовая отсечка: схема, принцип действия

Токовая отсечка: схема, принцип действия

Ток, который поступает в электрическую сеть, постепенно приводит к нагреву всех составляющих ее элементов. Поэтому все они создаются с таким запасом прочности, чтобы выдерживать заданные нагрузки (практически как угодно долго) и без последствий работать при протекании тока в пределах допустимой нормы.

Читайте также:  Терапия токами высокой частоты

Но если в результате возникновения короткого замыкание в сети значительно повышается нагрузка, что зачастую приводит к повреждению проборов питающихся от электричества, возгоранию или иным последствиям, которые не приводят не к чему хорошему. При этом помимо приборов, которые в этот момент могут быть подключенные к сети, страдает также и сами элементы цепи, и может происходить их частичное или полное разрушение.

В принципе можно было бы создавать элементы, которые могли бы выдерживали короткое замыкание в течение очень длительного времени, но тогда бы из-за используемых материалов они бы были неоправданно дороги.

Понятие токовая отсечка

И так, что же такое токовая отсечка? Если говорить без научных терминов, то токовая отсечка – это одна из существующих разновидностей защиты, которое отличается быстродействием.

Главный ее принцип действия, который отличает ее от других способов, это обеспечение избирательности для разрыва соединения. Он заключает в том, что можно создать нужную ступень величины тока при максимальных показаниях, от значений которых происходит отключение сети от питания.

Становиться понятно, что такой механизм производит полный надзор над показаниями величин тока на участке нахождения. При возникновении момента, во время которого начинается возрастание силы тока намного превышающие заданное значение, происходит реакция, и участок полностью отключается от поступления в него электричества. Это происходит при максимальной токовой отсечке.

Следует знать! Величина, при которой происходит срабатывание защиты, получило название – уставка.

Виды токовых отсечек

Существует два вида токовых отсечек.

  1. С мгновенным действием – они полностью определяются собственным временем срабатывания. У них главным элементом будет являться установленное реле (токовое). Для вспомогательных элементов также используются релейные устройства, которые занимаются тем, что подают сигнал на разрыв.
  2. С временной задержкой. В них входит устройство, которое позволяет задавать параметры времени. У таких отсечек временное срабатывание может составлять диапазон от 0,2 до 0,6 секунд.

Принцип действия токовой отсечки

При установке показателей для отключения нужно выбирать их таким образом, чтобы отключение происходило как можно быстрее, чем может произойти повреждение или разрушения в цепи.

Токовая отсечка реализуется совершенно разными способами. Зачастую для такого отключения применяется электромагнитное реле тока. В них при возникновении короткого замыкания происходит смыкание контактов, и подается сигнал для отключения защищаемого сегмента или участка цепи.

Так же имеется такой тип защиты – как предохранители. Они срабатывают из-за повышения температуры, из-за электрического тока. То есть, проще говоря, в них находится очень плавкий элемент, которые под воздействие разрушается и таким образом происходит отключение.

Токовая отсечка незамедлительного срабатывания

Показания для возникновения отсечки выбирается исходя из того, чтобы она не срабатывала во время возникновения нарушений на участках линий, которые являются смежными для защищаемой. Для этого току при котором будет происходить отключение необходимо иметь показания, которые будут превышать самые наибольшие показания при коротком замыкании.

Чтобы определить зону действия токовой отсечки и коэффициент чувствительности, можно воспользоваться графическими показателями. Чтобы их получить надо вычислить токи короткого замыкания, которые будут проходить по цепи во время его возникновения, и сделать это в самом начале и конце линии. К тому же вычисление нужно произвести от начала на в промежутках длины равной ¾; ½ и ¼. Исходя из этих полученных данных, можно построить ломаную линию, которая покажет изменение тока КЗ. Отсечка должна быть задействована в той зоне, где ток замыкания будет превышать ток при срабатывании.

Следует учитывать, что чем выше показания токов при коротком замыкании, которые получаются в начале и конце линии, тем шире становиться промежуток, который входит в отсечку. Так по ПЭУ, существуют рекомендации, что зона действия токовой отсечки применяется, если она охватывает более двадцати процентов от линии, которую следует защитить.

Так же в исключительных случаях отсечка может быть использована как защита всей линии (рис.1).

Рис.1 Защита всей линии с помощью токовой отсечки

Рис.1. Защита всей линии с помощью токовой отсечки

По времени действие мгновенная отсечка зависит от того времени за период, которого происходит срабатывание токовых и промежуточных реле. Если используются промежуточные реле с периодом действия – около 0,02 секунды, то время срабатывания отсечки будет составлять промежуток от 0,04 до 0,06 секунд.

Неселективные отсечки мгновенного действия

Ее действие происходит за пределами собственной линии. Она находит свое применение, чтобы произвести быстрое отключение по всей линии, которая находится под защитой, но только в тех случаях, когда нужно соблюсти устойчивость (рис.2).

Рис. 2. Неселективная отсечка

Рис. 2. Неселективная отсечка

Токовая осечка при линиях с двухсторонним питанием

Для определения первого условия токовой осечки трансформатора и для их селективного действия нужно определить наибольшее показания тока при коротком замыкании, который будет находиться в линии на шинах двух участках (то есть на подстанциях).

Но существуют и другие условия для определения тока для разрыва на участке с двухсторонним питанием. В таких участках, на протяжение которых может произойти появление токов качания, из-за неупорядоченного включением или изменения устойчивости. Так возникает, второе условие для задействования отсечек — появление максимального тока качания.

Токовая отсечка и максимальная токовая защита

Если сочетать токовую отсечку и максимальную токовую защиту, то получается токовая защита, для которой характерно ступенчатое время срабатывания. В таком сочетании отсечка будет действовать мгновенно в пределах первой ступени, а максимальная токовая защита будет действовать как вторая ступень и действовать будет согласно выдержки по времени (рис.3).

Рис. 3. Сочетание отсечки и МТЗ

Рис. 3. Сочетание отсечки и МТЗ

Так можно применять сочетание отсечки мгновенного действия с отсечкой, у которой будет присутствовать задержку по времени и максимальную токовую защиту. В данном случае такая схема токовой отсечки будет иметь уже три ступени и иметь три разных времени срабатывания.

Источник

Токовая отсечка

Токовая отсечкаТоковая отсечка — мгновенно действующая токовая защита, селективность действия которой по отношении к защитам смежных участков достигается выбором тока срабатывания I сз большим максимального тока внешнего короткого замыкания I кз.вн.мах .

Работа защиты на защищаемом участке обеспечивается тем, что ток в линии увеличивается по мере приближения места повреждения к источнику питания. Время срабатывания токовой отсечки складывается из времени действия токового и промежуточного реле и составляет t отс = 0,04 — 0,06 с .

Рассмотрение принципа действия токовой отсечки проведем для радиальной линии с односторонним питанием. Максимальный ток внешнего короткого замыкания в защищаемой линии АБ длиной l имеет место при металлическом коротком замыкании в начале следующей линии, у шин подстанции Б (точка К).

Токовая отсечка

Для селективной работы токовой отсечки линии АБ ток срабатывания выбирается для трехфазного короткого замыкания следующим образом:

Читайте также:  Как ток идет по магниту

I сз = k отс х I кз.вн.мах .

Особенность работы токовой отсечки: защищаемая зона, характеризующая чувствительность защиты, составляет только часть линии (I сз кз ). Согласно правил устройства электроустановок токовая отсечка считается эффективной, если зона действия в минимальном режиме не меньше 20 % длины линии. Обычно токовая защита устанавливается вместе с максимальной токовой защитой (МТЗ) с выдержкой времени на первых участках защищаемой линии.

оковая защита устанавливается вместе с максимальной токовой защитой (МТЗ)

Токовые отсечки также могут применяться для защиты линий с двусторонним питанием.

Токовые отсечки также могут применяться для защиты линий с двусторонним питанием

Токовые отсечки устанавливаются с обеих сторон линии АБ. Для их селективной работы должна выполняться отстройка от максимального тока внешнего замыкания.

Рассматриваются несколько случаев:

Далее выбирается большее значение. Т.к. в данном случае I кз.махА кз.мах.Б , то ток срабатывания отсечек по обоим концам линии одинаков и равен I сз = k отс х I кз.махА .

Как видно, образовалась зона нечувствительности, при коротком замыкании в которой ни одна из токовых отсечек не срабатывает. В минимальном режиме нагрузки зона нечувствительности возрастает.

Так как время действия отсечки мало, практически мгновенное, то при выборе тока срабатывания необходимо учитывать влияние апериодических составляющих, значения которых высоки именно в первые периоды существования тока короткого замыкания. Отстройка от апериодической составляющей производится выбором коэффициента отсечки k отс = 1 ,2 — 1,3 . В случае использования на линиях с двусторонним питанием, также отстраиваются от токов качания.

Для отсечек, зона действия которых охватывает только часть линии, важна одинаковая чувствительность при различных видах коротких замыканий. Поэтому для защиты от многофазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью обычно используется схема соединения ТТ в неполную звезду.

токовая отсечка

Для защиты от перенапряжений воздушных линий, не покрытых тросами, используются разрядники, создающие искусственные короткие замыкания на землю, длительностью до 1 , 5 периода, что соразмеримо со временем действия токовой отсечки. Для отстройки от работы разрядников используется промежуточное реле П со временем срабатывания 2-4 периода.

Область применения токовых отсечек : применяются как вспомогательные защиты для сокращения времен отключения повреждения. В некоторых случаях мгновенная токовая отсечка может служить основной защитой, например на радиальных линиях, питающих понижающие трансформаторы.

Преимущества токовой отсечки:

1. Селективность работы в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

2. Быстрое отключение наиболее тяжелых для системы коротких замыканий, расположенных вблизи шин станций и подстанций.

Недостатки : Защищают только часть длины линии при металлических коротких замыканиях. При повреждении через переходное сопротивление зона действия токовой отсечки может снизиться до нуля.

Источник



Расчет уставок токовой отсечки.

Лекция 8. Токовая отсечка

8.1. Назначение и принцип действия токовой отсечки.

8.2. Расчет уставок токовой отсечки.

8.3. Расширение защищаемой зоны токовой отсечки.

8.4.Схемы токовых отсечек.

8.5. Общая оценка ТО.

Назначение и принцип действия токовой отсечки.

Релейная защита линий 6…35 кВ выполняется ступенчатыми токовыми защитами. Первая ступень — токовая отсечка без выдержки времени, вторая ступень — токовая отсечка с небольшой выдержкой времени и третья самая чувствительная ступень – МТЗ с выдержкой времени. На коротких линиях выполнить трехступенчатую защиту часто бывает невозможно по условию недостаточной чувствительности первой или второй ступеней. Тогда применяют либо две ступени – отсечку без выдержки времени и МТЗ, либо одну ступень – только МТЗ.

Токовая отсечка (ТО) – токовая защита, селективность действия которой обеспечивается соответствующим подбором тока срабатывания. Для обеспечения селективности ТО отстраивается от тока КЗ в конце защищаемой линии или от КЗ за трансформатором. ТО является первой ступенью токовой защиты и работает без выдержки времени.

Собственное время ТО складывается из собственных времен токового и промежуточного реле и составляет 0.03…0.06 с. Апериодическая составляющая тока КЗ к этому времени существенно затухает и поэтому учитывается лишь действующее значение периодической составляющей тока внешнего КЗ в начальный момент КЗ.

Зона действия ТО охватывает только часть линии и изменяется в зависимости от режима питающей системы (рис.8.1). Поэтому ТО рекомендуется применять в том случае, если зона ее действия составляет не менее 20% длины линии. Чем больше длина линии, тем больше разница в значениях токов КЗ в начале и конце защищаемой линии и тем больше зона действия ТО. ТО применяется на относительно длинных линиях, а также на линиях с реакторами и трансформаторами.

ТО является простой и надежной защитой и поэтому ее применение является обязательным. Обычно ТО применяют совместно с МТЗ, чем устраняют основной недостаток МТЗ – большие выдержки времени при отключении КЗ вблизи источников питания. Иногда применяется еще и ТО с небольшой выдержкой времени для защиты участка линии не входящего в зону действия отсечки без выдержки времени. В этом случае защита называется трехступенчатой токовой защитой. Такие защиты (МТЗ и ТО) входят в состав микропроцессорных реле.

Рис. 8.1 Графическое определение зоны действия ТО в зависимости от режима работы питающей системы

Расчет уставок токовой отсечки.

Токовая отсечка без выдержки времени (первая ступень токовой защиты) предназначена для ускорения отключения близких КЗ. Ее уставка (ток срабатывания) выбирается из условия отстройки (несрабатывания) от КЗ на смежных присоединениях: линиях, трансформаторах, т.е. от максимального трехфазного тока КЗ в конце защищаемой линии или на выводах НН трансформатора.

Ток срабатывания ТО выбирается больше максимального тока, протекающего по защищаемой линии АБ при внешних повреждениях (точка К, рис.8.1)

Для токовой отсечки АК (рис. 8.1) ток срабатывания

где Кн – коэффициент надежности, принимаемый для цифровых реле 1,15…1,2; для реле РТ40 или РСТ – Кн = 1,2…1.3; при использовании электромагнитного элемента реле РТ-80 Кн = 1,5…1,6; для реле РТМ – Кн = 1,8…2.0.

Величина Кн определяется погрешностью при расчете токов КЗ, погрешностью реле и наличием апериодической составляющей в токе КЗ.

Отсюда следует вывод, что применить отсечку можно только на тех линиях, где отношение токов КЗ в начале и в конце защищаемой линии превышает величину Кн. Очевидно, что на коротких линиях применить отсечку без выдержки времени невозможно. В этом случае используется реле только одна защита – МТЗ.

После вычисления тока срабатывания ТО определяется ток срабатывания реле (вторичный) , который устанавливается на реле. Значение тока срабатывания реле рассчитывается по выражению

где — ток срабатывания защиты (первичный);

КI — коэффициент трансформации ТТ;

Ксх — коэффициент схемы соединения вторичных обмоток ТТ и реле.

По значению Iс.р выбирают тип электромеханического реле РТ-40 или реле РСТ в зависимости от пределов регулирования уставок.

Чувствительность отсечек проверяется по току двухфазного КЗ в месте установки защиты при минимальном режиме работы питающей системы, т.е. при токах КЗ в начале защищаемой линии, соответственно

При этом коэффициент чувствительности должен удовлетворять условию Кч ³ 1,2, т.к. ТО является резервной защитой.

Источник