3. Чем определяется значение ступени селективности мтз ?

Для обеспечения селективности выдержки времени МТЗ выбираются по ступенчатому принципу. Разница между временем действия МТЗ двух смежных участков называется ступенью времени или ступенью селективности (∆t). Ступень ∆t должна быть такой, чтобы при КЗ на каком-нибудь участке сети МТЗ соседнего участка не успевала сработать.

Для применяемых в эксплуатации реле и выключателей ступень времени колеблется у МТЗ с независимой выдержкой времени в пределах 0,35-0,6 с, а у МТЗ с зависимой или ограниченно зависимой характеристикой 0,6-1 с. При согласовании с быстродействующей РЗ погрешность ее не учитывается и тогда ∆t = 0,35-0,4 с.

Недостатки реле времени прямого действия, погрешность по времени действия этих реле достигает ± 0,3 с. Поэтому при выдержки времени на РЗ с РТВ ступень селективности ∆t принимается равной 0,8с.[9].

3. В каких случаях применяется мтз с пуском от реле минимального напряжения ?

Для повышения чувствительности МТЗ дополняется измерительным органом (блокировкой) напряжения (ОН), который, разрешая РЗ действовать при КЗ, запрещает ей срабатывать (блокирует) в режиме максимальной нагрузки и при самозапуске электродвигателей. Измерительный орган напряжения (ИОН) выполняется с помощью реле минимального напряжения и действует совместно с реле тока измерительного органа тока (ИОТ) по логической схеме И на пуск реле времени.

Во время КЗ, когда возрастает ток и уменьшается напряжение, срабатывают оба измерительных органов ИОН и ИОТ и с заданной выдержкой времени МТЗ действует на отключение, Если же в результате перегрузки защищаемого элемента токовые реле приходят в действие, ИОН блокирует РЗ, так как реле напряжения не действует. Недействие ИОН при нагрузке обеспечивается выбором уставки срабатывания реле напряжения такой, чтобы оно не срабатывало при минимальном рабочем напряжении. Благодаря этому ток срабатывания реле тока отстраивается не от тока нагрузки максимального, а от тока нагрузки нормального режима. Таким образом чувствительность токовых реле МТЗ с пуском по напряжению выше чувствительности реле без пуска по напряжению.[9].

3. Назовите достоинства и недостатки МТЗ ?

Достоинством МТЗ является ее простота, надежность и небольшая стоимость. МТЗ обеспечивает селективность радиальных сетей с односторонним питанием. К недостаткам МТЗ относится: большие выдержки времени, особенно в близи источников питания; недостающая чувствительность при КЗ в разветвленных сетях с большими токами нагрузки.

МТЗ получила наиболее широкое распространение в радиальных сетях 10 кВ и ниже является основной релейной защитой.[9].

3. В чем заключается ограничение применение однорелейной схемы МТЗ ?

Однорелейная схема выполняется с одним токовым реле , которое включается на разность токов двух фаз Jр = Jа – Jс и реагирует на все случаи междуфазных КЗ. К недостаткам, ограничивающим применение схемы, нужно отнести: меньшую чувствительность по сравнению с двухрелейной схемой при КЗ между фазами АВ и ВС; не действие МТЗ при одном из трех возможных случаев двухфазного КЗ за трансформатором с соединением обмоток звезда-треугольник, когда ток срабатывания реле равен нулю Jр = Jа – Jс = 0 .

Однорелейная схема находит применение в распределительных сетях 6-10 кВ, питающих трансформаторы с соединением обмоток звезда-звезда и для РЗ электродвигателей.[9].

3. Что называется током самозапуска ?

Электродвигатели имеются в составе большей части электрических нагрузок. При понижении или исчезновении напряжения. Вызванном КЗ либо кратковременным перерывом электроснабжения потребителей при действии АПВ или АВР, электромагнитный момент вращения электродвигателей уменьшается и они начинают тормозиться. При этом наиболее важные для производства электродвигатели оказываются полностью или частично заторможенными, оставаясь подключенными к сети. При восстановлении напряжения они начинают разворачиваться (самозапускаться) потребляя из сети повышенные пусковые токи. Суммарный ток во время самозапуска может существенно превосходить суммарный максимальный рабочий ток нагрузки. Увеличение тока нагрузки из-за самозапуска электродвигателей принято оценивать коэффициентом самозапуска, показывающим, во сколько раз возрастает максимальный рабочий ток. [9].

3. Как выбираются уставки реле РНФ-1М в МТЗ с пуском по напряжению ?

МТЗ с пуском по напряжению обычно выполняется по схеме комбинированного пуска с реле минимального напряжения и фильтр-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М. Уставка срабатывания реле РНФ-1М принимается U_2сз = 0,06 U_ном. Так как вторичные цепи напряжения реле подключены на линейные напряжения ТН равные 100 В, тогда уставка на реле составит 6 В.[9].

11.10. Какие значения коэффициента самозапуска применяются при расчете уставок МТЗ ?

Значения коэффициента самозапуска принимается равным 3-6 для нагрузки с преобладанием электродвигателей; 1,5-2 – при малом удельном значении электродвигателей. Когда электродвигатели составляют 100% нагрузки ток самозапуска можно рассчитывать как трехфазное КЗ за сопротивлением полностью заторможенных электродвигателей.[9].

В чем заключаются недостатки схемы ускорения МТЗ при использовании мгновенных контактов реле времени ?

В ряде существующих схем МТЗ линий, СВ-6-35 кВ и трансформаторов ускорение защит после АПВ и при постановке под напряжение выполнено от мгновенных контактов реле времени. Это недопустимо, так как при этом возможна неселективная работа МТЗ от бросков тока намагничивания питаемых трансформаторов и от броска при несинхронном включении крупных двигателей.

Для предотвращения этого ускорение МТЗ ЛЭП, СВ-6-35 кВ и трансформаторов необходимо выполнять с выдержкой времени 0,5 сек от проскальзывающих контактов реле времени МТЗ.

Для обеспечения надежного отключения выключателя от проскальзывающих контактов реле времени необходимо :

• в схемах на постоянном токе выполнять самоудерживание реле блокировки от прыгания через сериесную катушку, соленоид отключения и резистор 1 Ом;

• в схемах на переменном оперативном токе выполнять самоудерживание катушек реле РП-321, РП-341, РП-361 после срабатывания цепи ускорения.

Время отпадания якоря реле РП-252 (на постоянном оперативном токе) и реле РП-256 (на переменном оперативно токе), контакты которых используются в цепи ускорения, отрегулировать равным 1 сек.[7].

Назовите «мертвую зону» МТЗ с применением реле направления мощности.

Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого реле направления мощности не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания. Называется «мертвой зоной». Для обеспечения отключения КЗ в пределах «мертвой зоны» там где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка.[9].

Как правильно включить реле направления мощности ?

Мощность КЗ подводимая к реле, может иметь недостаточной для действия реле направления мощности (РНМ) , так как при КЗ, близких к месту установки реле, за счет снижения напряжения на реле или неблагоприятном значении угла реле снизится мощность КЗ подводимая к реле до нуля.

Отсюда следует, что во-первых РНМ должна включаться на такое напряжение, которое при близких КЗ не снижается до нуля, и, во-вторых, напряжение и ток, подводимые к реле, должны подбираться так, чтобы угол сдвига между ними (угол внутреннего сдвига реле) в условиях КЗ не достигал значений, при которых мощность на зажимах реле приближается к нулю.

В современных схемах направленной токовой защиты применяется включение РНМ по так называемой 90-градусной схеме сочетания токов и напряжений, например для РНМ включенного на ток фазы А, напряжение подводится межфазное ВС, для тока фазы В подводится напряжение СА, для тока фазы С подводится напряжение АВ. Название схемы (90-градусная) носит условный характер. Анализ поведения реле при различных видах повреждения показывает, что при 90-градусной схеме оно обладает следующими свойствами: четко срабатывает при всех видах КЗ при включении на ток поврежденной фазы; может иметь мертвую зону только при трехфазном КЗ; может сработать неправильно при двухфазных и однофазных КЗ на землю (реле, включенное на ток неповрежденной фазы). Следует отметить, что реле может сработать неправильно при КЗ за трансформатором с соединением обмоток звезда-треугольник. Однако опыт эксплуатации показывает, что такие неправильные действия защиты маловероятны. Поэтому никаких мероприятий, предотвращающих эти действия, не предусматриваются.[9].

В чем заключается необходимость применения направленной защиты в сетях с двухсторонним питанием ?

Направленной называется защита, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности КЗ. Необходимость в применении направленных РЗ возникает в сетях с двухсторонним питанием и в кольцевых сетях с одним источником питания. При двухстороннем питании места КЗ для ликвидации повреждения РЗ должна устанавливаться с обеих сторон защищаемой ЛЭП.

Для селективного действия токовых защит необходимо дополнить реле направления, реагирующим на знак мощности, протекающий по защищаемому присоединению, а также необходимо согласовать так, чтобы токи срабатывания нарастали при обходе РЗ против направления их действия.[9].

Для чего включается реле тока в обратный провод двухфазной схемы защиты ?

действие при увеличении тока в фазах ЛЭП сверх определенного значения. Токовые РЗ подразделяются на максимальные токовые защиты (МТЗ) и токовые отсечки (ТО). Главное различие между этими РЗ заключается в способе обеспечения селективности. Селективность ТО обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания, а МТЗ током срабатывания и временем действия. [9].

Важная роль реле, включенного в обратный провод двухфазной схемы защиты, выявляется при рассмотрении двухфазных КЗ за трансформатором со схемой соединения обмоток звезда-треугольник. Токи КЗ при повреждении на стороне НН трансформируются на сторону ВН таким образом, что в одной из фаз на стороне ВН значение тока КЗ будет в два раза выше, чем в двух других, и численно равно току трехфазному КЗ в этом месте. На рис.11.1. предоставлена схема включения реле.

Рис. 11.1.Схема защиты присоединения 3-35 кВ.

При выполнении МТЗ с тремя реле КА1-КА3, при всех сочетаниях двухфазных КЗ на стороне НН в одном из этих реле будет проходить такой же ток как и при трехфазном КЗ. Иначе говоря, коэффициент чувствительности при этих видах будет равен коэффициенту чувствительности при трехфазном КЗ. Но при отсутствии реле КА3 в обратном проводе при одном из видов двухфазного КЗ,за трансформатором со схемой соединения обмоток звезда-треугольник, также как и за трансформатором со схемой треугольник-звезда в реле КА1, КА2 пройдет ток, равный лишь половине тока трехфазного КЗ. Для такой схемы коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ будет равен половине коэффициента чувствительности при трехфазном КЗ и это является ее существенным недостатком. Поэтому МТЗ должна выполняться трехрелейной не только на трансформаторах с указанными схемами соединения обмоток, но и на линиях, питающие такие трансформаторы.[6].

Как распределятся токи КЗ в реле включенных по схеме неполная звезда при различных видах КЗ ?

Токи в реле КА1-КА5 схемы ( Рис.11.1.) неполная звезда распределятся следующим образом [6]:

Вид КЗ	Ток в реле КА1,КА4	Ток в реле КА2, КА5		Ток в реле КА3
трехфазное	Ток трехфазного КЗ фазы А	Ток трехфазного КЗ фазы С		Ток трехфазного КЗ фазы В
Двухфазное АВ	0,865 тока трехфазного КЗ	0		0,865 тока трехфазного КЗ
Двухфазное ВС	0	0.865 тока трехфазного КЗ		0,865 тока трехфазного КЗ
Двухфазное СА	0,865 тока трехфазного КЗ	0,865 тока трехфазного КЗ		0
Двойное замыкание на землю в сети 3-35 кВ, из которых одно на защищаемом элементе на фазе А	Ток двухфазного КЗ на землю фазы А	0		Ток двухфазного КЗ на землю фазы А
Тоже на фазе В	0	0		0
Тоже на фазе С	0	Ток двухфазного КЗ на землю фазы С		Ток двухфазного КЗ на землю фазы С
Двухфазное КЗ за трансформатором со схемой звезда-треугольник фаз АВ	0,5 тока трехфазного КЗ	0,5 тока трехфазного КЗ		Ток трехфазного КЗ
Тоже фаз ВС	0,5 тока трехфазного КЗ	Ток трехфазного КЗ		0,5 тока трехфазного КЗ
Тоже фаз СА	Ток трехфазного КЗ	0,5 тока трехфазного КЗ	0,5 тока трехфазного КЗ
Однофазное КЗ за трансформатором со схемой звезда-звезда с нулем фазы А	0,66 тока однофазного КЗ	0,33 тока однофазного КЗ		0,33 тока однофазного КЗ
Тоже фазы В	0,33 тока однофазного КЗ	0,33 тока однофазного КЗ		0,66 тока однофазного КЗ
Тоже фазы С	0,33 тока однофазного КЗ	0.66 тока однофазного КЗ		0,33 тока однофазного КЗ

Какие схемы соединения ТТ используются для МТЗ и ТО ?

Для МТЗ и ТО могут использоваться следующие схемы:

• неполная звезда - двухфазная, двух или трехрелейная схема, главным образом, применяется для защиты электрических сетей напряжением до 35 кВ включительно, которые работают с изолированной или компенсированной нейтралью и малыми токами замыкания на землю;

• полная звезда – трехфазная, двух, трех или четырехрелейная схема, применяется для защиты электрических сетей напряжением 110 кВ и выше, работающих с глухозаземленной нейтралью и большими токами КЗ на землю;

• треугольник – трехфазная схема с двумя или тремя реле, включенными на разность, фазных токов защищаемого элемента, главным образом, трансформатора или автотрансформатора с высшим напряжением 35 кВ и более со схемой соединения обмоток звезда-треугольник.

Значительно реже применяется двухфазная однорелейная схема, в которой реле включено на разность двухфазных токов, в очень старых книгах по релейной защите эту схему называют «неполный треугольник», а в просторечье – «восьмерка». В настоящее время эта схема применяется главным образом для защиты электродвигателей относительно небольшой мощности, на вводных выключателях 6-10 кВ трансформаторов и секционных выключателях 6-10 кВ.[7].

В чем заключается недостаток схемы соединения ТТ в неполную звезду при однофазных КЗ ?

При однофазном КЗ на землю фаз, на которых установлены ТТ по схеме неполная звезда, МТЗ и ТО принципиально могут работать. Но при однофазном КЗ, фазы, где нет ТТ, защита по схеме неполная звезда действовать не может. Поэтому в сетях с большими токами замыкания на землю эта схема не применяется. При двухфазных замыканиях на землю разных фаз в двух точках сети защита по схеме неполная звезда принципиально может сработать, причем в большинстве случаев при таких повреждениях отключается только одна из поврежденных линий.[7]

11.19. Применяется ли для защиты сети 3-35 кВ трехфазная трехрелейная схема ?

Для защиты сети 3-35 кВ схема трехфазной трехлинейной МТЗ не применяется, поскольку в этих сетях устанавливаются, как правило, только по два трансформатора тока. Если бы устанавливались три трансформатора тока, то не целесообразно выполнять трех релейную МТЗ, которая при двойных замыканиях на землю могла бы вызывать отключение обеих поврежденных линий.[7].

11.20. В чем заключается особенность выбора уставок МТЗ с применением реле времени РВМ ?

При выборе и настройки уставок МТЗ, в которой применено реле РВМ, следует помнить, что вторичный ток срабатывания токовых реле должен быть в 1,3-1,5 раза больше тока четкого срабатывания реле РВМ. Под четким срабатыванием реле понимается начало движения рамки с подвижными контактами, чему предшествует втягивание ротора под полюсы.[16].

11.21. Почему в схеме МТЗ с пуском по напряжению применяется реле минимального напряжения ?

МТЗ с пуском от реле минимального напряжения при кратковременных перегрузках линий токовые реле могут замыкать свои контакты, что, однако не приводит к срабатыванию защиты на отключение: этому препятствует реле минимального напряжения, контакты которых в нормальном рабочем режиме разомкнуты.[18].

11.22. Как выбрать ток срабатывания реле РП-341 (РП-361) ?

Величина тока срабатывания реле РП-341 (РП-361) которую измеряют установкой перемычек на выводах секций первичной обмотки трансформатора, должна быть не более 0,8-0,9 величины тока срабатывания пусковых реле защиты.[25].

11.23. Каков принцип действия токовой отсечки ?

Токовая отсечка (ТО) является разновидностью МТЗ, позволяющая обеспечить быстрое отключение КЗ. ТО подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени. Селективность ТО достигается ограничением их зоны действия так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, релейная защита которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка.

Зона действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП.

Зона действия ТО , работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой ЛЭП и по условию селективности должна отстраиваться от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени. ПУЭ рекомендуют применять отсечку, если ее зона действия охватывает не менее 20% защищаемой ЛЭП. В следствие простоты отсечки она применяется в качестве дополнительной РЗ и при зоне действия, меньшей 20%, если основная РЗ ЛЭП имеет мертвую зону. [9].