Максимальная токовая защита

 

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. 33. Схема МТЗ.

 

Основные реле:

Пусковой орган – токовые реле КА.

Орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле:

KL – промежуточное реле;

KH – указательное реле.

Зоны действия МТЗ.

 

Рис. 34. Отстройка защит линий по времени срабатывания.

 

При КЗ на линии w2 МТЗII не должна срабатывать, так как линию w2 защищает МТЗI, поэтому её выдержка t₂> t₁ на ∆t.

 

Выбор времени срабатывания защиты t_СР1 для линии w1:

t_СР2 = t_ВЫКЛ+∆t_РВ1+t_ЗАП+∆t_РВ2

где ∆t_РВ2 - погрешность реле времени защиты следующего к источнику питания участка, которое может подействовать с выдержкой времени меньше расчетной на величину погрешности реле времени (величины погрешностей такие же, как ∆t_РВ1;

где t_ВЫКЛ – время отключения выключателя от момента подачи импульса на отключающую катушку до момента гашения дуги на его силовых контактах; это время составляет 0,08—0,1 с у воздушных выключателей и 0,08—0,25 с у масляных выключателей,

∆t_РВ1 - погрешность реле времени защиты поврежденного участка, которое может подействовать на отключение с выдержкой времени больше расчетной на величину погрешности реле времени; эта погрешность зависит от шкалы реле времени и составляет: 0,06 с у реле со шкалой до 1,3 с; 0,12 с у реле со шкалой до 3,5 с; 0,25 с у реле со шкалой до 9 с; 0,8 с у реле со шкалой до 20 с;

t_ЗАП - время запаса, учитывающее неточность регулировки реле времени, погрешность секундомера, которым производится настройка реле времени, увеличение времени отключения выключателей в зимнее время и другие факторы; время запаса принимается равным 0,1—0,15 с.

 

Выбор времени срабатывания защиты t_СР1 для линии w2:

t_СР1 = t_ВЫКЛ+∆t_РВ1+t_ЗАП

Ступень времени ∆t_РВ1 для защит с независимой выдержкой времени это время может быть 0,4-0,5с, для защит с зависимой - 0,6-1с

IКЗ.МИН

Зона действия 2 ступени МТЗ W1

Зона действия 1 ступени МТЗ W2

IКЗ.МАХ

IСЗА

IСЗВ

Рис. 35. Отстройка защит по току срабатывания.

 

Выбор тока срабатывания защиты I_СЗ.

Первое условие выбора тока срабатывания МТЗ - отстройка от максимального рабочего тока нагрузки:

Iс.з. >Iраб.макс

где Iс.з. – минимальный первичный ток, на который должна реагировать защита, а Iраб.макс – предельное значение тока нагрузки.

Второе условие.

Ток срабатывания МТЗ Iс.з. должен быть больше тока самозапуска электродвигателей, Iс.з. >Iз.

Третье условие.

Токовые реле сработавшие при внешнем КЗ должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ, что учитывается  коэффициентом возврата реле k_ВОЗ.

 

С учетом всех условий ток срабатывания максимальных токовых защит I_СЗ определяется по формуле:

где k_ЗАП - коэффициент запаса, учитывающий погрешности расчета и работы реле, принимаемый равным=1,1-1,4 в зависимости от марки реле,

k_З – коэффициент, учитывающий увеличение тока Iраб.макс, вызванное самозапуском двигателей, принимается в пределах 1.2-1.5.

k_В – коэффициент возврата, выбирается в зависимости от марки реле и находится в пределах 0.8 – 0.9.

 

Ток срабатывания реле I _СР находится с учетом коэффициента трансформации трансформаторов тока и коэффициента схемы включения реле:

где k_СХ – коэффициент схемы, учитывающий схему соединения вторичных обмоток трансформаторов тока, для соединений звезда и неполная звезда k_СХ=1, для соединения в треугольник k_СХ=√3.

 

Ток срабатывания защиты проверяется по условию чувствительности.

где I_КЗ.МИН – это минимальный ток КЗ в конце зоны линии.

k_Ч≤1.5, т.е. не ниже 1.5.

К достоинствам МТЗ относится их простота и наглядность, надежность, невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести большие выдержки времени вблизи источников питания, хотя именно там токи короткого замыкания должны отключаться