2.2.3. Логические органы релейной защиты

Логическая часть релейной защиты реализует следующие логические функции:

- выдержку времени (задержку сигнала);

- конъюнкцию (логическое умножение);

- дизъюнкцию (логическое сложение);

- инверсию.

Перечисленные функции осуществляются в релейно-контактных схемах релейной защиты путём применения определённых схем соединения. Например, конъюнкция или функция «И» реализуется в виде последовательного соединения контактов, дизъюнкция или функция «ИЛИ» – в виде параллельного соединения контактов. Функция «Выдержка времени» требует применение специального реле времени.

В цифровых защитах логические функции реализуется в АЛУ процессора.

В цифровых защитах дискретные входы служат для ввода логической информации (0/1), используемой в программной части защиты для принятия решений. Ввод информации осуществляется, как правило, через оптоэлектронные преобразователи.

Информация содержит:

- сигналы о состоянии элементов объекта защиты, например, положения блок-контактов выключателей;

- сигналы от других устройств релейной защиты, передаваемые, например, по каналам телемеханики;

- сигналы пуска или запрета от устройств автоматического повторного включения (АПВ);

- сигналы ускорения защит при включении линии;

- сигналы для разрешения или запрета каких-либо функций защиты;

- сигналы управления для изменения логики защиты.

Дискретные выходы – выходные реле и светодиоды служат для целей управления и сигнализации. Дискретные выходы выдают команды отключения выключателей и сигналы о срабатывании защиты.

2.2.4. Источники оперативного тока

Для питания устройств релейной защиты и автоматики должны предусматриваться независимые источники электроэнергии, так называемые источники оперативного тока. К таким источникам предъявляются особые требования надежности. Они должны обеспечивать питанием устройства защиты и автоматики во всех режимах, в том числе и при исчезновении напряжения при аварии.

Цифровые защиты требуют применения таких источников оперативного тока, которые обеспечивают нужные низкие уровни напряжений для правильной работы цифровых устройств.

Блок питания цифровой защиты обеспечивает стабилизированное напряжение на всех узлах процессора независимо от изменений напряжения в питающей сети. Обычно в блоке питания формируется ряд дополнительных сигналов, исключающих неправильную работу цифрового устройства защиты в момент появления и исчезновения напряжения питания.

2.2.5. Принципиальные схемы токовых защит

Широкое применение цифровых защит привело к тому, что схемы релейных защит оказались схемами соединения трансформаторов тока и напряжения с блоками цифровых защит, изображаемых в виде «черных ящиков». Таким образом, задача разработчика релейной защиты и автоматики состоит в том, чтобы произвести расчет параметров срабатывания и изобразить схему соединения с указанием штепсельных разъемов блока защиты.

В качестве примеров на рис. 2.15 и 2.16 показаны схемы цифровых защит, приводимые в инструкциях соответствующих фирм. На рис. 2.15 показана схема соединения трансформаторов тока с блоком защиты «Сириус-2-МЛ», а на рис. 2.16 – с блоком защиты ТЭМП 2501.

Для трансформаторов мощностью до 1000 кВ·А в распределительных сетях 10 кВ широко применяются плавкие предохранители с выключателями нагрузки. Промышленность выпускает высоковольтные предохранители типа ПКТ на напряжение 10 кВ. Условно их делят на две группы: ПКТ и ПКТУ.

Предохранители группы ПКТ (предохранители кварцевые токоограничивающие) отличаются от предохранителей группы ПКТУ (предохранители кварцевые токоограничивающие усиленные) тем, что ПКТ имеют меньшую кратность минимального тока отключения к номинальному току и меньшую величину номинального тока отключения по сравнению с предохранителями группы ПКТУ.

На рис. 2.17 приведены защитные характеристики предохранителей ПКТУ с номинальными токами плавких вставок от 2 до 160 А. Основные параметры предохранителей ПКТ на напряжение 10 кВ приведены в табл. 2.4.

Типичный случай применения предохранителей – это распределительная городская магистральная сеть 10 кВ. На головном выключателе магистрали устанавливается МТЗ, которая согласовывается с предохранителями на трансформаторах трансформаторных подстанций (ТП).

В сети 0,4 кВ основным коммутационным аппаратом является автоматические выключатели, защитные характеристики которых имеют вид, приведенный на рис. 2.18.

Рис. 2.15. Терминал защиты линии Сириус-2-МЛ

Рис. 2.16. Терминал защиты электродвигателя ТЭМП 2501

Рис. 2.17. Характеристики предохранителей типа ПКТУ

Таблица 2.4

Типоисполнение предохранителя	Ном. ток, А	Ном. ток отключения, кА	Группа
ПКТ101-10-2-12,5У3	2	12,5	ПКТ
ПКТ101-10-3,2-12,5У3	3,2
ПКТ101-10-5-12,5У3	5
ПКТ101-10-8-12,5У3	8
ПКТ101-10-10-12,5У3	10
ПКТ101-10-16-12,5У3	16
ПКТ101-10-20-12,5У3	20
ПКТ101-10-31,5-12,5У3	31,5
ПКТ102-10-50-12,5У3	50
ПКТ103-10-100-12,5У3	100
ПКТ104-10-200-12,5У3	200
ПКТ101-10-2-31,5У3	2	31,5	ПКТУ
ПКТ101-10-3,2-31,5У3	3,2
ПКТ101-10-5-31,5У3	5
ПКТ101-10-8-31,5У3	8
ПКТ101-10-10-31,5У3	10
ПКТ101-10-16-31,5У3	16
ПКТ101-10-20-31,5У3	20
ПКТ102-10-31,5-31,5У3	31,5
ПКТ102-10-40-31,5У3	40
ПКТ103-10-50-31,5У3	50
ПКТ103-10-80-31,5У3	80	20
ПКТ104-10-100-31,5У3	100	31,5
ПКТ104-10-160-31,5У3	160	20

Рис. 2.18. Времятоковые характеристики автоматического выключателя ВА88:

1 – характеристики теплового расцепителя с холодного состояния; 2 – характеристики теплового расцепителя с нагретого состояния; 3 – зона срабатывания электромагнитного расцепителя