2.6. Токовые отсечки Принцип действия
Токовая отсечка (ТО) является разновидностью токовой защиты, позволяющей обеспечить быстрое отключение КЗ. ТО подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени.
Селективность токовых отсечек достигается ограничением их зоны работы так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, РЗ которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки Iс.з. должен быть больше максимального тока КЗ Iкmax, проходящего через нее при повреждении в конце участка, за пределами которого она должна не работать.
Ток КЗ, протекающий по линии, зависит от места повреждения (рис. 2.19):
где EC – ЭДС системы; XC – сопротивление системы; XWK – сопротивление линии до точки КЗ; XY – удельное сопротивление линии; lк – длина от начала линии до места КЗ.
Рис. 2.19. Принцип действия токовой отсечки
Зона действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой линии. Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой линии и по условию селективности должна отстраиваться от конца зоны защиты смежного участка по току и по времени.
ТО применяются как в радиальных сетях с односторонним питанием, так и в сети, имеющей двустороннее питание.
Схемы отсечек
В сети с глухозаземленной нейтралью применяют трехфазные схемы от КЗ всех видов. Для защиты от междуфазных КЗ используется двухфазная схема «неполная звезда». Схемы ТО аналогичны схемам МТЗ за отсутствием реле времени у мгновенных отсечек.
В сети с изолированной нейтралью или заземленной через большое сопротивление применяются двухфазные схемы.
Как и МТЗ, ТО выполняется на постоянном и переменном оперативном токах.
Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием. Ток срабатывания отсечки
По условию селективности защита не должна работать за пределами защищаемой линии АВ (рис. 2.20):
Iсз=kн∙IкВmax,
где IкBmax – максимальный ток КЗ в фазе линии при КЗ на шинах подстанции В; kн – коэффициент надежности (отстройки) (принимается равным 1,2-1,3).
Рис. 2.20. Графический метод определения зоны действия мгновенной отсечки
Зона действия ТО определяется графически (рис. 2.20) или по формуле:
где XW – сопротивление линии; XC – сопротивление системы.
[1] рекомендуют применять отсечку, если её зона действия охватывает не меньше 20% защищаемой линии.
Для устранения мертвой зоны направленных защит отсечка применяется и при меньшей зоне действия.
При схеме работы линии блоком с трансформатором отсечку отстраивают от тока КЗ за трансформатором (рис. 2.21). В этом случае отсечка защищает всю линию и весьма эффективна.
На одиноких ЛЭП, питающих тупиковую подстанцию, и на ЛЭП, питающих подстанции, подключенные по схеме ответвления, необходимо дополнительно проверить отстройку отсечки от суммарного броска тока намагничивания трансформаторов, установленных на этих подстанциях. Отстройка проверяется по выражению:
Iсз ≥ (3-5)∙ΣIномТ,
где ΣIномТ – суммарный номинальный ток трансформаторов подстанции.
Ток срабатывания отсечки принимается равным большему из расчетных выражений.
Рис. 2.21. Зона действия отсечки блока линия-трансформатор