4.5.3. Схема защиты с использованием энергии заряженного конденсатора

Схема защиты представлена на рис. 4.5.9. Здесь: УЗ – зарядное устройство, питаемое от трансформатора напряжения или трансформатора собственных нужд.

Катушка отключения выключателя YAT питается током разряда конденсатора.

Рис. 4.5.9

4.7. Область применения мтз

МТЗ применяется в качестве основной защиты для радиальных сетей до 10 кВ. Как резервная применяется в сетях всех напряжений.

Достоинства

1. Простота. 2. Надежность. 3. Небольшая стоимость. 4. Обеспечивает селективность в радиальных сетях с односторонним питанием.

Недостатки

1. Большие выдержки времени, особенно вблизи источников питания, в то время как именно здесь нужно быстро отключать КЗ.

2. Недостаточная чувствительность при КЗ в разветвленных сетях с большим числом параллельных цепей и значительными токами нагрузки.

5. Токовые отсечки

5.1. Принцип действия

Токовая отсечка – разновидность токовой защиты, позволяющая обеспечить быстрое отключение КЗ.

Токовые отсечки (ТО) подразделяются на

– отсечки мгновенного действия;

– отсечки с выдержкой времени (0,3...0,6 с).

Селективность токовых отсечек достигается ограничением их зоны работы.

Величина тока КЗ, протекающий по линии, зависит от места повреждения:

(5.1)

где E_C – ЭДС системы;

X_C – сопротивление системы;

X_WK – сопротивление линии до точки КЗ;

X_Y – удельное сопротивление линии;

L_K – длина от начала линии до места КЗ.

Для обеспечения селективности ток срабатывания защиты I_C.З > I_КЗ1 – тока КЗ на шинах противоположной подстанции.

Токовые отсечки применяются как в радиальных сетях с односторонним питанием, так и в сети, имеющей двустороннее питание.

5.2. 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.

5.3. Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием

5.3.1. Ток срабатывания отсечки

По условию селективности защита не должна работать за пределами защищаемой линии АВ, в токе В (см. рис. 5.3.1):

I_СЗ=k_НI_{К(В)макс}, (5.2)

где I_{К(В)макс} – максимальный ток КЗ в фазе линии при КЗ на шинах подстанции В;

k_Н – коэффициент надежности, 1,2...1,3 – для отсечек ЛЭП с реле типа РТ.

5.3.2. Зона действия отсечки

Зона действия ТО определяется графически (рис. 5.3.1) или по формуле:

(5.3)

где X_W – сопротивление линии;

X_C – сопротивление системы.

ПУЭ 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. 5.3.2). В этом случае отсечка защищает всю линию и весьма эффективна.

Рис. 5.3.2

5.3.3. Время действия отсечки

При применении быстродействующих промежуточных реле (с временем срабатывания 0,02 с) t_ТО=0,04...0,06.

В схемах с промежуточными реле в расчетах не учитывается апериодическая составляющая тока, поскольку она затухает очень быстро, за 0,02...0,03 с.

На линиях, защищенных от перенапряжений трубчатыми разрядниками, отсечка может срабатывать при их действии. Время срабатывания разрядника: t_P=0,01...0,02 с, а при их каскадном действии – 0,04...0,06 с. В этом случае применяют промежуточные реле с временем действия – 0,06...0,08 с.