8.1. Призначення і принцип дії струмового відсічення.
8.2. Розрахунок уставок струмового відсічення.
8.3. Розширення зони, що захищається струмового відсічення.
8.4.Схеми струмових відміток.
8.5. Загальна оцінка ТО.
Призначення і принцип дії струмового відсічення.
Релейний захист ліній 6 ... 35 кВ виконується ступінчастими струмовими захистами. Перший ступінь - струмовий відсічення без витримки часу, другий ступінь - струмовий відсічення з невеликою витримкою часу і третя найбільш чутлива щабель - МТЗ з витримкою часу. На коротких лініях виконати триступеневу захист часто буває неможливо за умовою недостатню чутливість першої або другої ступенів. Тоді застосовують або два щаблі - відсічення без витримки часу і МТЗ, або один щабель - тільки МТЗ.
Струмовий відсічення (ТО) - струмовий захист, селективність дії якої забезпечується відповідним підбором струму спрацьовування. Для забезпечення селективності ТО відбудовується від струму КЗ в кінці захищається лінії або від КЗ за трансформатором. ТО є першою сходинкою струмового захисту і працює без витримки часу.
Власний час ТО складається з власних часів токового і проміжного реле і становить 0.03 ... 0.06 с. Аперіодична складова струму КЗ до цього часу істотно загасає і тому враховується лише діюче значення періодичної складової струму зовнішнього КЗ в початковий момент КЗ.
Зона дії ТО охоплює тільки частину лінії і змінюється в залежності від режиму живильної системи (рис.8.1). Тому ТО рекомендується застосовувати в тому випадку, якщо зона її дії становить не менше 20% довжини лінії. Чим більше довжина лінії, тим більше різниця в значеннях струмів КЗ на початку і кінці захищається лінії і тим більше зона дії ТО. ТО застосовується на відносно довгих лініях, а також на лініях з реакторами і трансформаторами.
ТО є простою і надійною захистом і тому її застосування є обов'язковим. Зазвичай ТО застосовують спільно з МТЗ, ніж усувають основний недолік МТЗ - великі витримки часу при відключенні КЗ поблизу джерел живлення. Іноді застосовується ще й ТО з невеликою витримкою часу для захисту ділянки лінії що не входить в зону дії відсічення без витримки часу. У цьому випадку захист називається триступеневої струмовим захистом. Такі захисту (МТЗ і ТО) входять до складу мікропроцесорних реле.
Мал. 8.1 Графічне визначення зони дії ТО в залежності від режиму роботи живильної системи
Розрахунок уставок струмового відсічення.
Струмове відсічення без витримки часу (перший ступінь струмового захисту) призначена для прискорення відключення близьких КЗ. Її уставка (струм спрацьовування) вибирається з умови відбудови (неспрацьовування) від КЗ на суміжних приєднання: лініях, трансформаторах, тобто від максимального трифазного струму КЗ в кінці захищається лінії або на висновках НН трансформатора.
Струм спрацьовування ТО вибирається більше максимального струму, що протікає по захищається лінії АБ при зовнішніх пошкодженнях (точка К, рис.8.1)
Для струмового відсічення АК (рис. 8.1) струм спрацьовування
де Кн - коефіцієнт надійності, що приймається для цифрових реле 1,15 ... 1,2; для реле РТ40 або РСТ - Кн = 1,2 ... 1.3; при використанні електромагнітного елемента реле РТ-80 Кн = 1,5 ... 1,6; для реле РТМ - Кн = 1,8 ... 2.0.
Величина Кн визначається похибкою при розрахунку струмів КЗ, похибкою реле і наявністю аперіодичної складової в струмі КЗ.
Звідси випливає висновок, що застосувати відсічення можна тільки на тих лініях, де відношення струмів КЗ на початку і в кінці захищається лінії перевищує величину Кн. Очевидно, що на коротких лініях застосувати відсічення без витримки часу неможливо. У цьому випадку використовується реле тільки одна захист - МТЗ.
Після обчислення струму спрацьовування ТО визначається струм спрацьовування реле (вторинний). який встановлюється на реле. Значення струму спрацьовування реле розраховується за виразом
де - струм спрацьовування захисту (первинний);
КI - коефіцієнт трансформації ТТ;
КСХ - коефіцієнт схеми з'єднання вторинних обмоток ТТ і реле.
За значенням Iс.р вибирають тип електромеханічного реле РТ-40 або реле РСТ в залежності від меж регулювання уставок.
Чутливість отсечек перевіряється по струму двофазного КЗ в місці установки захисту при мінімальному режимі роботи живильної системи, тобто при токах КЗ на початку захищається лінії, відповідно
При цьому коефіцієнт чутливості повинен задовольняти умові Кч ³ 1,2, тому що ТО є резервною захистом.