6.2.1. Вторая ступень токовой защиты

Вторые ступени работают с выдержкой времени, обычно одинаковой для всех защит линий сети. Это время, обычно в среднем 0,5 с, предотвращает возможность срабатывания второй ступени при КЗ в начале смежных элементов. Защищаемая зона должна с запасом охватывать конец участка и шины подстанции противоположной стороны. Конец зоны охвата ограничивается началом второй зоны защиты смежного участка, что предотвращает возможность одновременного срабатывания смежных защит с одинаковой выдержкой времени при КЗ во второй зоне предыдущей защиты.

Расчетная схема и диаграмма второй ступени токовой защиты, ТО с выдержкой времени, приведена на рис. 8.3.

Ток срабатывания защиты 2-й ступени защиты линии W1 определится по формуле;

где – коэффициент отстройки от излишнего срабатывания, учитывает погрешности измерения тока и настройки параметров срабатывания защиты;

- коэффициент токораспределения

– ток срабатывания 1-й ступени защиты 2-й линии.

(*)

где - результирующая погрешность уставки срабатывания реле (учитывает изменение температуры окружающей среды, старение элементов). Она может приниматься 0,05 или определяться по формуле:

где - фактическое значение параметра срабатывания реле (определяется типом реле);

- установленное значение срабатывания реле (уставка срабатывания);

- погрешность трансформатора тока (обычно принимается 0,1);

- погрешность настройки защит (принимают обычно 0,02).

При подстановке принимаемых значение составляющих формулы (*) получаем:

Ток срабатывания защиты:

Время срабатывания: для всех ступеней определяется исходя из погрешностей токовых реле и погрешностей времени срабатывания УРОВ (0,15...0,2с).

Структурная формула для 2-х ступеней токовой защиты линии W1:

где D₂ – оператор задержки по времени.

Коэффициент чувствительности – 2-я ступень для точки КЗ защищаемого участка:

• без учета резервного действия – 1,5;

• при наличии резервной селективной ступени – 1,3.

6.2.3. Последняя ступень токовой защиты, мтз

Третьи ступени имеют наибольшие выдержки времени, выбираемые по ступенчатому признаку. Основное назначение третьей ступени – выполнение функций резервирования при КЗ на предыдущем участке и отказе его защиты или выключателя. Конец зоны действия часто не фиксируется. Защиты выполняются так, чтобы последующие ступени каждого устройства могли срабатывать при несрабатывании предыдущих ступеней. В таких случаях третья ступень, являющаяся наиболее чувствительной, резервирует также работу первой и второй ступеней своего компонента защиты.

Если защита используется самостоятельно, то она называется максимальная токовая защита (МТЗ), и обладает свойством относительной селективности и может обеспечивать дальнее резервирование по отношению к токовой отсечке защищаемой линии.

Расчетная схема и диаграмма третьей ступени токовой защиты, МТЗ, показаны на рис.8.4.

Ток срабатывания защиты:

При расчете защиты необходимо учитывать особенности асинхронных двигателей, пусковые токи которых могут достигать 6-7 номинальных значений. При расчете защит эти токи учитываются коэффициентом самозапуска K_сзп. Значение коэффициента самозапуска зависит от расчетного режима. Диаграммы токов для линии W1 при различных коротких замыканиях показаны на рис. 8.5 – 8.6. Согласно этим рисункам уставка срабатывания максимальной токовой защиты отстраивается от двух режимов (соответственно точки короткого замыкания K1 и K4).

Отстройка от КЗ на смежной линии КЗ точки К4.

где – коэффициент запаса, ;

- коэффициент самозапуска асинхронных двигателей, ;

– коэффициент возврата токового реле (для РТ 80 принимают К_В=0,8; для реле РТ 40 - К_В= 0,85);

– максимальный рабочий ток линии, А.

Отстройка от режима включения по АПВ (КЗ точки К1)

Расчет по условию относительной селективности с защитами смежных линий

Время срабатывания защиты:

где - максимальное время срабатывания на предыдущем (смежном) участке;

– ступень изменения выдержек времени (ступень селективности).

Коэффициент чувствительности:

для основных защит, и для резервных защит.