2.4. Мтз с зависимой и с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени от тока Принцип действия защиты
Наряду с независимой защитой применяется МТЗ с зависимой и ограниченно зависимой характеристиками выдержки времени от тока (рис. 2.13).
Рис. 2.13. МТЗ с зависимой характеристикой выдержки времени
Зависимая характеристика улучшает отстройку от токов кратковременных перегрузок Iп. Ускоряет отключение при близких токах КЗ.
Зависимые защиты выполняются при помощи реле, работающих не мгновенно, а с выдержкой времени, зависящей от величины тока.
При определении выдержек времени защит с зависимой или ограниченно зависимой характеристикой необходимо воспользоваться следующим порядком (рис. 2.14):
1. строится исходная характеристика времени t = f(I) защиты МТЗ2, с которой согласуется защита МТЗ1;
2. определяется максимальное значение токов КЗ IкВmax, проходящих через защиты МТЗ 1 и МТЗ2 при повреждении в начале участка защиты МТЗ2, т. КВ);
3. пользуясь заданной характеристикой МТЗ2, находится ее выдержка времени tвв2в при токе IкВmax, т.е. при КЗ в начале защищаемой линии, в т. КВ;
4. по условию селективности выдержка времени защиты МТЗ1 при КЗ в т. КВ должна превышать время защиты МТЗ2 на ступень селективности t:
tвв1в = tвв2в + t;
Рис. 2.14. Согласование действия МТЗ соседних участков
Характеристика защиты МТЗ1 подбирается при проектировании по типовым характеристикам реле, а в условиях эксплуатации – путем регулирования уставки времени реле.
2.5. Мтз на переменном оперативном токе
Схемы МТЗ с питанием оперативных цепей от переменного тока могут выполняться:
1) с питанием от ТТ – на принципе дешунтирования катушки отключения при срабатывании защиты;
2) с питанием от блока питания;
3) с питанием от предварительно заряженных конденсаторов.
Схема с дешунтированием катушки отключения выключателей
На рис. 2.15 изображена двухфазная схема с двумя ТТ, установленными на фазах А и С и с двумя токовыми реле KA1 и KA2, действующими с выдержкой времени, зависящей от тока. ТТ ТА, питающие токовые реле, включенные по схеме неполной звезды, используются как источники оперативного тока.
Привод выключателя выполняется с двумя ЭО (YAT1, YAT2), которые приходят в действие от токов, проходящих в ТТ. Вторичный ток подается в ЭО контактами токовых реле KA1 и KA2. Их контакты должны производить операцию переключения без разрыва вторичной цепи ТТ.
При КЗ одно или оба реле KA срабатывают. Подвижный контакт сработавшего реле подключает соответствующий ЭО ко вторичной цепи ТТ без разрыва цепи, дешунтируя ЭО. После дешунтирования весь ток ТТ замыкается через ЭО, который отключает выключатель Q.
Рис. 2.15. Двухфазная схема МТЗ на переменном оперативном токе с дешунтированием
Схемы с питанием оперативных цепей защиты от блоков питания
Блок питания (БП) является устройством, преобразующим с помощью выпрямителя переменное напряжение или ток сети в выпрямленное напряжение, которое используется для питания оперативных цепей РЗ, цепей отключения выключателей и сигнализации.
Применяются два вида блоков: с выпрямленным током, получаемым от ТТ; с выпрямленным напряжением, получаемым от ТН или трансформатора собственных нужд (ТСН).
Главный вопрос при выполнении защит на выпрямленном токе – способы подключения БП к ТТ и ТН. Для защит от КЗ в качестве основных используют БП, подключаемые к ТТ. БП, подключаемые к ТН, обеспечивают необходимую мощность при малых значениях тока.
Схемы включения токовых блоков должны выбираться из условия, чтобы на выходе блока имелось достаточное напряжение при всех возможных видах повреждения на защищаемом элементе.
1. В сети с изолированной нейтралью для защит, не рассчитанных на действие при КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/, применяется включение БП на разность токов IА–IC (рис. 2.16, а).
2. При необходимости действия защиты при КЗ за трансформаторами Y/ устанавливается второй БП (рис. 2.16, б).
3. При соединении ТТ в двухфазную звезду БП включается в нулевой провод (рис. 2.16, в).
В сетях с глухозаземленной нейтралью применяются аналогичные схемы.
Рис. 2.16. Схемы соединения БПТ
БП, подключаемый к ТН, включается на линейное напряжение (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Схема соединения БПН
БПТ применяются для питания оперативных цепей МТЗ от КЗ, а блоки напряжения для РЗ, реагирующих на повреждения и ненормальные режимы, при которых на ТН (или ТСН) сохраняется повреждение, обеспечивающее необходимый уровень напряжения на выходе БПН.
Выпрямленное напряжение, получаемое на выходе БП, имеет пульсирующий характер в виде полуволн постоянного знака. Поэтому питание устройств РЗ, построенных на полупроводниковых элементах, возможно только при установке на выходе блоков сглаживающих фильтров, ограничивающих пульсацию выходного напряжения БП до 3%.
Схема защиты с использованием энергии заряженного конденсатора
Предварительно заряженный конденсатор используется как источник оперативного тока в режиме его разряда на элементы оперативной цепи, подключаемые к конденсатору при срабатывании РЗ. Предварительный заряд конденсатора обычно осуществляется в условиях нормального режима от напряжения сети. Заряженный конденсатор может питать оперативные цепи РЗ при любом повреждении и ненормальном режиме, независимо от значения тока и напряжения защищаемого участка.
Схема МТЗ с использованием заряженного конденсатора в качестве источника оперативного тока приведена на рис. 2.18. В этой схеме при срабатывании токовых реле KA1 (или KA2) и после замыкания контакта реле времени KT к YAT через указательное реле KH заряженный конденсатор С, под действием тока разряда которого срабатывает катушка отключения выключателя YAT. Конденсатор заряжается в нормальном режиме от ТН через зарядное устройство УЗ.
Рис. 2.18. Схема МТЗ с питанием цепей отключения выключателя
от заряженного конденсатора