11.Трехступенчатые токовые защиты

Для того, чтобы обеспечить надежную защиту электрических сетей при повреждениях, как правило, оказывается недостаточно использовать защиту одного вида.

Так токовые отсечки обеспечивают быстрое выявление повреждений, но имеют зоны нечувствительности (мертвые) в конце защищаемого объекта. Максимальные токовые защиты имеют достаточно протяженные зоны действия, но их приходится выполнять с большими выдержками времени, особенно на головных участках сетей, там где требуется высокое быстродействие. Поэтому, для того чтобы максимально использовать достоинства защит разных типов, их, как правило, объединяют в один комплекс.

Н аибольшее распространение получили трехступенчатые токовые защиты. В качестве первой ступени используются токовые отсечки мгновенного действия (селективные токовые отсечки). В качестве 2 ступени используются токовые отсечки с выдержкой времени срабатывания (неселективные токовые отсечки). В качестве 3 ступени используют МТЗ.

Трехступенчатые токовые защиты используются не всегда в полном объеме. На головной ЛЭП Л1, как правило, устанавливаются все ступени защиты. На смежных линиях с головным участком сети Л2 чаще используют только две ступени: 1 и 3. На удаленных объектах сети, например Л3, обычно ставится только 3-я ступень защиты – МТЗ.

Выбор уставок трехступенчатых защит

Уставки по току:

Уставки по времени

Оценка чувствительности

Чувствительность первых ступеней защит оценивается по величине зоны действия. Зона действия, как правило, определяется графически.

Отсечка считается эффективной, если ее зона действия не менее 20% длины линии. Вторая ступень может оцениваться так же по величине зоны действия и по значению коэффициента чувствительности. Если зона действия второй ступени охватывает полностью защищаемую линию, то третья ступень защиты этой линии выполняет только резервные функции.

Если же зона действия второй ступени меньше длины защищаемой линии, то третья ступень защиты линии является основной. Чувствительность третьей ступени оценивается по коэффициенту чувствительности.

Резервное действие МТЗ конечной линии (Л3) в обязательном порядке не требуется.

12.Направленные токовые защиты

В электрических сетях с двухсторонним питанием обычные токовые защиты не могут работать селективно.

К₁ t₂ < t₃ < t₄ < t₅ < t₆

K₂ t₃ < t₂ < t₁ t₄ < t₅ < t₆

K₃ t₅ < t₄ < t₃ < t₂ < t₁

Как видно для обеспечения селективного действия защит к ним должны быть предъявлены противоречивые требования. Эти требования не могут быть выполнены в одной системе защит. Для обеспечения селективного действия токовых защит в сетях с двухсторонним питанием необходимо использовать дополнительный признак, характеризующий место повреждения. В качестве этого признака можно использовать направление мощности в месте установки защиты.

Д ля того, чтобы обеспечить селективное действие МТЗ в этой электрической сети нужно разрешить действовать только тем защитам, направление мощности короткого замыкания в месте установки которых – от шин к линии. Согласование по времени срабатывания должно производиться только для тех защит, которым разрешено действие.

Поэтому при коротком замыкании в К₁ t₂ < t₄ < t₆

K₂ t₃ < t₁ t₄ < t₆

K₃ t₅ < t₃ < t₁

Реле направления мощности

Для того чтобы определить направление мощности в месте установки защиты используют специальное реле – реле направления мощности. Отечественная промышленность выпускает реле направления мощности на двух принципах:

1. индукционные РБМ170, РБМ270;

2. микроэлектронные РМ11, РМ12.