Исходным для выбора тока срабатывания МТЗ является требование, чтобы защита надежно срабатывала при повреждениях на защищаемом участке, но в то же время не действовала при максимальном рабочем токе нагрузки и кратковременных перегрузках, вызванных пуском и самозапуском электродвигателей, а также нормального режима электрической сети.
Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям. Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.
Для отстройки МТЗ от тока I рабmax необходимо выполнить два условия.
Первое условие. ИО тока не должны приходить в действие от тока нагрузки:
I с.з. > I раб.max,
где I с.з. – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты); I раб.max – максимальный рабочий ток нагрузки.
Наибольшее значение I раб.max имеет обычно в трех послеаварийных режимах:
а) при отключении одной из параллельных линий нагрузка на оставшейся увеличивается;
|
|
б) при успешном включении от АПВ (или вручную) поврежденной ЛЭП с подключенной к ней нагрузкой;
в) если к ЛЭП с рассматриваемой МТЗ, находящейся в работе и питающей нагрузку с током I раб1, при действии автоматики ввода резерва (АВР) подключается дополнительная нагрузка, оставшаяся без напряжения из-за отключения питавшей ее ЛЭП.
Характер изменения тока и напряжения при КЗ в сети и после его отключения с учетом режима самозапуска электродвигателей представлен на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Характер изменения тока и напряжения в ЛЭП при КЗ в сети и после его отключения
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 1, 2 и 3 (рис. 2.3). После отключения КЗ защитой 1 прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты 2, 3 должны вернуться в исходное положение.
Для обеспечения возврата защит 2, 3 их ток возврата должен быть больше максимального тока нагрузки линии после отключения КЗ (I в > I раб.max):
I в > k отс ·I раб.max,
где k отс – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность токового реле.
С учетом процессов пуска и самозапуска электродвигателей ток возврата МТЗ определяется следующим образом:
I в = k отс ·k сзп ·I раб.max,
где k сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки из-за самозапуска электродвигателей.
Первичный ток срабатывания МТЗ определяется как:
.
Вторичный ток срабатывания реле находится с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока n Т и схемы включения реле k сх:
|
|
.
Ток срабатывания защиты I с.з. проверяется по условию чувствительности защиты:
,
где I к.min – минимальный ток КЗ при повреждении в конце зоны действия защиты как основной, так и резервной.
Значение k ч для различных типов защит нормируется. В основной зоне k ч как правило равен 1,5; в зоне резервирования допускается 1,2 (рис. 2.8).
Рис. 2.8. К проверке чувствительности МТЗ