3. Расчет параметров максимальной токовойзащиты

Расчет параметров максимальной токовой защиты сводится к выбору тока срабатывания и выдержки времени и оценке чувствительности за- щиты.

Выбор тока срабатывания

При выборе тока срабатывания

^Iсз

нужно учесть следующие факторы:

1. Защита не должна работать от максимально возможного рабочего то- ка

IсзIраб макс.

2. После отключения внешнего короткого замыкания пусковые органы защиты должны вернуться в исходное состояние

^Iсз

I

Iраб макс

 ,

k_в

где

_kВвр

^Iср

• коэффициент возвратареле;

^Iвр

• ток возвратареле;

^Iср

• ток срабатыванияреле.

3. При выборе тока срабатывания необходимо учесть увеличение тока при пускедвигателей:

I ^kcзI ,

сз _kв рабмакс

где

^kcз^Iпуск д

I_{ном д}-коэффициент самозапуска, равный отношению

пускового тока двигателя

^Iпуск д

к его номинальномузначению

^Iном д^.

Обычно значение

^kcз

находится в пределах(1- 4).Точное значение опре-

деляется расчетом или задается в качестве исходных данных.

4. Учитывая погрешности расчета, погрешности трансформаторов тока и реле, выражение для тока срабатывания защиты окончательно запи- шется ввиде:

I ^kнkcзI ,

сз _kв рабмакс

где k_н

• коэффициентнадежности;

k_н(1.151.3)- для полупроводниковых реле;

k_н(1.21.3)

• для электромагнитныхреле;

k_н1.5

• для индукционныхреле.

Для того чтобы определить ток срабатывания реле, достаточно учесть коэффициент трансформации трансформаторов тока и схему соедине- ния трансформаторов тока и реле:

_{I }^kн^kcз^kсх_I

сз _kвnтт рабмакс

где

ⁿтт^kсх

• коэффициент трансформации трансформаторовтока;

• коэффициент схемы, равный отношению тока в реле к вторично-му току трансформаторатока.

Выбор времени срабатывания

Максимальные токовые защиты могут иметь независимую и зависимые характеристики срабатывания.

Максимальные токовые защиты с независимой характеристикой срабатыва- ния. Для обеспечения правильной работы защит время срабатывания защиты, наиболее удаленной от источника питания, принимается мини- мальным. Выдержка времени каждой предыдущей увеличивается на

ступень селективностиt

t_nt_n1t.

Ступень селективности должна учитывать тип установленных выклю- чателей и элементную базу, на основании которой выполняется задерж- ка на срабатывание защиты и обычно составляет

t(0, 40,6) с.

Максимальные токовые защиты с зависимой характеристикой срабатывания,Наличие зависимой от значения тока выдержки времени позволяет по- высить быстродействие и эффективность максимальной токовой защи- ты, например, при необходимости учета перегрузочной характеристики оборудования.

Рис.40Пример характеристик времени срабавтывания максимальнойтоковой защиты с зависимой выдержкой времени

Структура защиты практически совпадает со схемой, представленной на Рис. 39, с заменой элемента с независимой выдержкой времени элемен- том с зависимым временем работы. В соответствии со стандартами IEC и ANSI/IEEE основные характеристики можно описатьвыражением

 _G

t_



• H_D,

_(I/I_P)^1 _

гдеG,,H

коэффициенты, определяющие форму требуемой характери-

стики;

I - ток короткогозамыкания;

I_P- уставка реле;

D - постояннаявремени.

Расчет выдержек времени защит с зависимыми выдержками времени для сети можно проиллюстрировать на примере радиальной сети, Рис.41:

Рис.41Согласование защит с зависимыми выдержками срабатывания

1. Рассчитывается время срабатывания защитыРЗ₂исходя из усло- вия отстройки от времени работы защитыРЗ₃

t₂t₃t.

2. Рассчитывается значение тока трехфазного короткогозамыкания

I_К1в точке

K₁.

3. Выбирается требуемая характеристика срабатывания измери- тельного органа защитыРЗ₂, которая бы проходила через точкус

^{координатамиt}₂^{;I I}_P^.

4. Рассчитывается значение тока трехфазного короткогозамыкания

I_К2в точке мяt₂'.

K₂и по выбранной характеристике определяется вре-

5. Рассчитывается время срабатывания защитыРЗ₁исходя из усло- вия отстройки от времени работы защитыРЗ₂

t₁t₂'t.

6. Выбирается требуемая характеристика срабатывания измери- тельного органа защитыРЗ₁, которая бы проходила через точкус

^{координатамиt}₁^;I_K2 ^I_P^.

Оценка чувствительности защиты

Чувствительность защиты оценивается значением коэффициента чувст- вительности:

_где (2)

_I(2)

_kч кзмин_,

^Iсз

^Iкз мин

-минимальное значение тока двухфазного короткого замыка-

ния.

Чувствительность проверяется для двух режимов - основного и режима резервирования (Рис.42).

Если защитаРЗ₁работает как основная, то ее чувствительностьпрове-

ряется по короткому замыканию в конце защищаемой линии, точка

K_1.

Для максимальных токовых защит значение коэффициента чувстви- тельности должно быть больше или равно 1.5.

_I(2)

k_ч

кз мин(K₁)

^Iсз

1,5

Рис. 42Оценка чувствительности защиты

Если защитаРЗ₁работает в режиме дальнего резервирования, то чувст- вительность проверяется по короткому замыканию в конце резервируе-

мой линии, точка

K₂:

k_ч

_I(2)

кз мин(K₂)

^Iсз

1, 2 .

Значение коэффициента чувствительности должно быть больше или равно1.2.

В Ы В О Д Ы

1. Принцип действия максимальной токовой защиты основан на фик-сации увеличения тока при возникновении анормального режима или короткогозамыкания.

2. Селективность защиты обеспечивается введением выдержки време-ни насрабатывание.

3. Защита отличается простотой, надежностью, невысокой стоимо-стью.

4. В качестве характерных недостатков следуетотметить:

• малоебыстродействие;

• недостаточная чувствительность в сильно нагруженных и протя-женныхлиниях;

• невозможность правильной работы в кольцевых сетях и в радиаль-ных сетях с несколькими источникамипитания.