2.3. Выбор уставок действия защиты Выбор тока срабатывания

Исходным для выбора тока срабатывания МТЗ является требование, чтобы защита надежно срабатывала при повреждениях на защищаемом участке, но в то же время не действовала при максимальном рабочем токе нагрузки и кратковременных перегрузках, вызванных пуском и самозапуском электродвигателей, а также нормального режима электрической сети.

Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям. Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.

Для отстройки МТЗ от тока I_рабmax необходимо выполнить два условия.

Первое условие. ИО тока не должны приходить в действие от тока нагрузки:

I_с.з. > I_раб.max,

где I_с.з. – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты); I_раб.max – максимальный рабочий ток нагрузки.

Наибольшее значение I_раб.max имеет обычно в трех послеаварийных режимах:

а) при отключении одной из параллельных линий нагрузка на оставшейся увеличивается;

б) при успешном включении от АПВ (или вручную) поврежденной ЛЭП с подключенной к ней нагрузкой;

в) если к ЛЭП с рассматриваемой МТЗ, находящейся в работе и питающей нагрузку с током I_раб1, при действии автоматики ввода резерва (АВР) подключается дополнительная нагрузка, оставшаяся без напряжения из-за отключения питавшей ее ЛЭП.

Характер изменения тока и напряжения при КЗ в сети и после его отключения с учетом режима самозапуска электродвигателей представлен на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Характер изменения тока и напряжения в ЛЭП при КЗ в сети и после его отключения

Второе условие. Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.

При КЗ приходят в действие реле защит 1, 2 и 3 (рис. 2.3). После отключения КЗ защитой 1 прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты 2, 3 должны вернуться в исходное положение.

Для обеспечения возврата защит 2, 3 их ток возврата должен быть больше максимального тока нагрузки линии после отключения КЗ (I_в > I_раб.max):

I_в > k_отс·I_раб.max,

где k_отс – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность токового реле.

С учетом процессов пуска и самозапуска электродвигателей ток возврата МТЗ определяется следующим образом:

I_в = k_отс·k_сзп·I_раб.max,

где k_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки из-за самозапуска электродвигателей.

Первичный ток срабатывания МТЗ определяется как:

.

Вторичный ток срабатывания реле находится с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока n_Т и схемы включения реле k_сх:

.

Ток срабатывания защиты I_с.з. проверяется по условию чувствительности защиты:

,

где I_к.min – минимальный ток КЗ при повреждении в конце зоны действия защиты как основной, так и резервной.

Значение k_ч для различных типов защит нормируется. В основной зоне k_ч как правило равен 1,5; в зоне резервирования допускается 1,2 (рис. 2.8).

Рис. 2.8. К проверке чувствительности МТЗ