Трехступенчатая токовая защита

Для максимального использования достоинств защит разного типа, их объединяют в один комплекс. Часто применяются трёхступенчатые токовые защиты. I ступень – ТО без выдержки времени (селективная ТО1); II ступень – ТО с выдержкой времени (неселективная ТО2); III ступень – МТЗ. Трехступенчатые защиты могут быть неполными. Например, на удаленных участках линии (Л3), как правило, устанавливаются только МТЗ (установка остальных ступеней не имеет смысла, так как на нижестоящих участках стоят, как правило, только мгновенные защиты, токи КЗ невелики), на смежных участках – две ступени I и III (установка второй ступени защиты не имеет смысла: если на Л3 стоит только МТЗ, она будет дублировать МТЗ, зоны действия будут примерно одинаковыми, выдержки времени – тоже, см. рисунок 10), на головной линии Л1 - . устанавливаются все ступени защиты

Рисунок 10

Рисунок 11 – Цепи оперативного тока

Описание аналогично предыдущим. Действует либо ТО, либо неселективная ТО, либо МТЗ.

Параметры срабатывания трехступенчатой защиты:

Рисунок 12

Л1 (комплект РЗ-1) – I, II, III ступени

Л2 (комплект РЗ-2) – I, III ступени

Л3 (РЗ-3) – III ступень

Определяем параметры срабатывания для Л3:

Определяем параметры срабатывания для Л2:

Определяем параметры срабатывания для Л1:

Особенности задания выдержек времени

Рисунок 13 – Трехлинейная схема трехфазной МТЗ с независимой выдержкой времени

Рисунок 14 – Характеристики зависимости выдержки времени от тока в реле максимальных токовых защит (а) и схема сети, поясняющая работу защиты (б) (1 – независимая, 2 – ограниченно зависимая, 3 – зависимая, АБ – зависимая и БВ – независимая части характеристики)

Защита с независимой выдержкой времени (рис. 13). В трехфазных защитах (с контролем всех 3 фаз) трансформаторы тока и обмотки токовых реле соединяются по схеме полной звезды. Основными элементами схемы максимальной защиты (рис. 13) являются: токовые реле 1 и реле времени 2. К вспомогательным реле относятся промежуточное реле 3 и указательное реле 4. Принцип работы аналогичен пояснению к рисунку 6. Время действия рассмотренной защиты определяется выдержкой времени, установленной на реле времени, и не зависит от величины тока КЗ, поэтому такая защита называется защитой с независимой выдержкой времени и имеет характеристику в виде прямой 1 на рис. 14.

Рисунок 15 – Трехлинейная схема трехфазной МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени

Наряду с независимой защитой применяется максимальная защита с зависимой и ограниченно зависимой характеристиками (кривые 3 и 2 на рис. 14). Оба вида зависимых защит выполняются при помощи токовых реле, работающих не мгновенно, а с выдержкой времени, зависящей от величины тока. Примером такого реле является реле типа РТ-80. Схема зависимой защиты с реле типа РТ-80, РТ-90 изображена на рис. 15. Защита с зависимой характеристикой (кривые 2 и 3) действует при токах со значительно большей выдержкой времени, чем при КЗ, что улучшает отстройку защиты от кратковременных перегрузок (I_п). Кроме того, защиты с зависимой характеристикой позволяют ускорить отключение при повреждении в начале линии (точка К1 на рис. 14, б), если ток при КЗ в К1 значительно больше, чем при КЗ в конце линии в точке К2.