50 Достоинства и недостатки токовой отсечки

Отсечка является разновидностью токовой защиты, позволяющей обеспечить быстрое отключение к.з. Токовые отсечки подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени (порядка 0,3—0,6 сек).

Селективность действия токовых отсечек достигается ограничением их зоны работы так, чтобы отсечка не действовала при к.з. на смежных участках сети, защита которых имеет выдержку времени, равную или больше, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки должен быть больше максимального тока к.з., проходящего через защиту при повреждения в конце выбранной зоны действия. Такой способ ограничения зоны действия основан на том, что ток к.з. I_к зависит от величины сопротивления до места повреждения (рис. 5-1). Действительно, ток к.з. в какой-либо точке рассматриваемого участка линии:

,

где Ес - эквивалентная э. д. с. генераторов системы; - сопротивление системы и участка линии до точки к.з. (активная составляющая сопротивления, для упрощения, не учитывается); x_y – удельное сопротивление линии, Ом/км; l_к – длина защищаемой линии от ее начала до точки к.з.

При удалении точки к.з. от источника питания (или от места расположения защиты) сопротивление растет ( ), а ток к.з. соответственно уменьшается, как показано на рис. 5-1.

Если по условиям селективности отсечка не должна действовать при к.з. за точкой М (рис. 5-1), то для обеспечения этого условия необходимо выбрать:

. 1

Тогда при к.з. за точкой М отсечка действовать не будет, а при повреждении в пределах участка АМ - будет действовать на той части линии АN, где I_к > I_с.з. Таким образом, зона действия защиты с током срабатывания, выбранным по условию 1, охватывает только часть линии (АN) и не выходит за пределы участка АМ.

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

Для обеспечения расчетной зоны действия отсечки трансформаторы тока, питающие ее цепи, должны работать при токе срабатывания отсечки (т. е. при I_р = I_сз) с погрешностью ΔI ≤ 10%.

Достоинства и недостатки. Токовые отсечки мгновенного действия являются самой простой защитой. Быстрота их действия в сочетании с простотой схемы и обслуживания составляет весьма важное преимущество этих защит.

Недостатками мгновенной отсечки являются; неполный охват зоной действия защищаемой линии и непостоянство зоны действия под влиянием сопротивлений в месте повреждения и изменений режима системы, однако последнее не оказывает существенного влияния в мощных энергосистемах.

Отсечка с выдержкой времени позволяет обеспечить достаточно быстрое (t_з ≈ 0,5 сек) отключение повреждений на защищаемой линии. Сочетание отсечек и максимальной защиты позволяет получить трехступенчатую защиту, которая во многих случаях успешно заменяет более сложные защиты.

51 Достоинства и недостатки максимальной токовой защиты.

Одним из признаков возникновения к.з. является увеличение тока в линии. Этот признак используется для выполнения защит, называемых токовыми. Токовые защиты приходят в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения. В качестве реле, реагирующих на возрастание тока, служат максимальные токовые реле.

Токовые защиты подразделяются на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Главное различие между этими защитами заключается в способе обеспечения селективности.

Селективность действия максимальных защит достигается с помощью выдержки времени. Селективность действия токовых отсечек обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания.

Защита линий с помощью максимальной токовой защиты.

Максимальные токовые защиты являются основным видом защит для сетей с односторонним питанием. В сетях более сложной конфигурации максимальная защита применяется как вспомогательная в отдельных случаях.

В сетях с односторонним питанием максимальная защита должна устанавливаться в начале каждой линии со стороны источника питания (рис. 4-1, а). При таком расположении защит каждая линия имеет самостоятельную защиту, отключающую линию в случае повреждения на ней самой или на шинах питающейся от нее подстанции.

При к.з. в какой-либо точке сети, например в точке К₁ (рис. 4-1, а), ток к.з. проходит по всем участкам сети, расположенным между источником питания и местом повреждения, в результате чего приходят в действие все защиты (1, 2, 3, 4). Однако по условию селективности сработать на отключение должна только защита 4, установленная на поврежденной линии.

Для обеспечения указанной селективности максимальные защиты выполняются с выдержками времени, нарастающими от потребителей к источнику питания, как это показано на рис. 4-1, б. При соблюдении этого принципа в случае к.з. в точке К₁ раньше других сработает защита 4 и произведет отключение поврежденной линии. Защиты 1, 2 и 3 вернутся в начальное положение, не успев подействовать на отключение. Соответственно при к.з. в точке К₂ быстрее всех сработает защита 3, а защиты 1 и 2, имеющие большее время, не подействуют.

Рассмотренный принцип подбора выдержек времени называется ступенчатым.

В сетях с двусторонним питанием достигнуть селективного действия максимальной защиты только путем подбора выдержек времени, как правило, не удается; в этих сетях вместо максимальной токовой защиты применяют более сложные направленные защиты.

Достоинства и недостатки. Достоинствами максимальной токовой защиты являются ее простота, надежность и небольшая стоимость по сравнению с другими видами защиты. По своему принципу максимальная токовая защита обеспечивает селективность в радиальных сетях с односторонним питанием. Однако в некоторых случаях ее удается применять и в более сложных сетях, имеющих двустороннее питание.

К недостаткам максимальной защиты относятся:

а) большие выдержки времени, особенно вблизи источников питания, в то время как именно вблизи шин станции по условию устойчивости необходимо быстрое отключение к.з.;

б) недостаточная чувствительность при к. з. в разветвленных сетях с большим числом параллельных цепей и значительными токами нагрузки.

Максимальная токовая защита получила наиболее широкое распространение в радиальных сетях всех напряжений, в сетях 10 кВ и ниже она является основной защитой.