Токовые защиты. Принцип действия токовых защит. Основные органы защиты. Способы изображения схем РЗА. Схема максимальной токовой защиты (МТЗ) на постоянном оперативном токе

Токовые защиты подразделяются на токовые отсечки (ТО) и максимальные токовые защиты (МТЗ). МТЗ и ТО являются наиболее простыми и часто используемыми в электрических сетях среднего и высокого напряжения

.Принцип действия токовых защит (ТЗ) основан на отключении участка сети, в котором величина тока превышает заданное значение (уставка срабатывания по току).

Селективная работа МТЗ обеспечивается отстройкой ступеней защиты по времени. Для тупиковых линий, как правило, линии до 10 кВ, МТЗ и ТО выполняют функцию основной защиты. В сетях с более сложной конфигурацией ТЗ являются лишь резервными.

Это объясняется сложностью обеспечения селективной работы МТЗ для участков с двухсторонним питанием. В этом случае применяют более сложные направленные защиты.

Работа МТЗ характеризуется двумя параметрами: током и временем срабатывания. При определении тока срабатывания защиты Iсз, исходным критерием является отстройка от тока нагрузки, а также от возможных кратковременных скачков тока нагрузки, вызванных переходными процессами в сети.

При расчетах уставок срабатывания МТЗ необходимо соблюсти два условия:

1) Защита не должна приходить в действие при токах нагрузки, для чего ток Iсз должен превосходить ток нагрузки:

Iсз>Iн.макс;

2) Защита должна надежно возвращаться в исходное состояние после запуска, для чего должно быть выполнено условие:

Iвоз>kзkнIн.макс;

где Iвоз – ток возврата реле в исходное состояние. Iвоз должен быть больше тока нагрузки в первые моменты времени, после срабатывания защиты; его увеличение после срабатывания объясняется самозапуском двигателей;

kз – коэффициент запуска. Определяется как отношение пускового тока всех двигателей, оставшихся в работе после аварийного отключения, к максимальному рабочему;

kн - коэффициент надежности. Учитывает погрешность тока возврата реле и принимается равным 1,1–1,2;

Отношение тока возврата Iвоз к току срабатывания защиты Iсз есть коэффициент возврата kвоз.

Окончательно ток срабатывания МТЗ определяется из условия:

Iсз>(kзkнIн.макс)/kвоз;

Основные органызащиты.

В общем случае токовые защиты содержат три ступени, являются относительно селективными и могут осуществлять как ближнее, так и дальнее резервирование. Быстродействующая первая ступень защиты - токовая отсечка без выдержки времени - имеет только измерительный орган, а вторая и третья ступени - токовая отсечка с выдержкой времени и максимальная токовая защита - содержат два органа: измерительный и выдержки времени. Вторую ступень выполняют с независимой от тока выдержкой времени, а третью - с независимой и с зависимой.

В качестве примера на рис. 5.1 приведена в однофазном изображении принципиальная совмещенная схема аппаратной (релейно-контактной) максимальной токовой защиты на оперативном постоянном токе.

Функции измерительного органа выполняют реле тока КА, входящие в измерительную часть схемы. Они реагируют на повреждения или нарушения нормального режима работы и вводят и действие орган выдержки времени, если он имеется. Реле могут включаться как на полные фазные токи, так и на их симметричные составляющие. Для повышения чувствительности защиты иногда используют комбинированный измерительный орган, в котором наряду с реле тока имеются реле напряжения. В качестве органа выдержки времени можно использовать отдельное реле времени КТ. Наряду с этим в одном реле тока могут быть объединены оба органа защиты.

В схемах токовых защит имеются также вспомогательные реле, например промежуточные KL и указательные КН. Вместе с реле времени они образуют логическую часть схемы. Промежуточное реле облегчает работу контактов основных органов защиты и, вводя некоторое замедление, предотвращает действие токовой отсечки без выдержки времени при работе трубчатых разрядников. Указательное реле позволяет контролировать срабатывание защиты. Защита действует на электромагнит отключения YAT привода выключателя Q.

Коммутационная способность контакта реле KL обычно не достаточна для размыкания цепи электромагнита отключения YAT. Поэтому в эту цепь последовательно с контактом KL включают вспомогательный контакт выключателя Q, способный коммутировать ток электромагнита отключения.