7. Умови узгодження захисту по струму і часу

Для розрахунку уставок необхідно знати погрішність і розкид спрацьовування вживаних реле.

Погрішністю спрацьовування реле, яка виражається в процентах, вважається відношення найбільшої різниці між виміряним значенням і уставкой за шкалою до уставкі за шкалою.

Розкидом спрацьовування реле вважається відношення найбільшої різниці між виміряними значеннями спрацьовування до напівсуми цих значень. Розкид виражається у відсотках або в іменованих величинах.

Погрішність по струму спрацьовування максимальних реле побічної дії має бути не більш ± 5 %, розкид — не більш ± 4 % для миттєвих реле і реле із залежною характеристикою всіх типів.

Погрішність відсічення, вбудованого в залежні реле, має бути не більш ±30 %, розкид — не більш ± 15 % Для реле прямої дії, вбудованих в привід вимикача, розкид має бути не більше 4 % середнього значення з п'яти вимірів, погрішність — не більш ± 10 % (для реле із ступінчастим регулюванням струму спрацьовування).

Розкид за часом для вбудованих реле із залежною характеристикою (РТВ) має бути не більш ±0,2 с середнього значення з п'яти вимірів для незалежної частини характеристик.

Розкид за часом при 10 вимірах для реле з обмежено залежною характеристикою, в яких незалежна частина настає не більше ніж при 10-кратному струмі (РТ85), дається при 10-кратному струмі і для реле з шкалою 0,5 — 4 с не повинен перевищувати 0,1 з на найменшій уставке і 0,15с на найбільшій.

Для реле з шкалою 2 — 16 с розкид не повинен перевищувати 0,5 с на найменшій уставке і 1 с на найбільшій. Для реле, в яких незалежна частина характеристики настає при струмі не більш че-тирехкратного (РТ-95), розкид має бути не більше 0,15 с при уставке 0,5 — 1 с і не більше 0,2 с при уставке 4 с.

Погрішність за часом реле із залежною характеристикою не повинна перевищувати ±30 % при найменшій уставке і ± 10 % при найбільшій для реле з шкалою 0,5 — 4 с. Для реле з шкалою 2 — 16 с погрішність збільшується до 35 і 15 % відповідно.

Для реле часу з годинниковим механізмом і електромагнітним приводом (серія РВ) розкид дається як різниця між максимальним і мінімальним виміряним часом при 10 вимірах (таблиця 8).

Розкиди і погрішності більшості експлуатованих миттєвих реле напруги максимальних і мінімальних не перевищують наступних значенні для першої групи розкид по напрузі спрацьовування має бути не більше 1 %, для другої — не більше 5 %. Погрішність для першої групи не більше 5 %, для другої — 10 %.

Для практичних розрахунків уставок основну роль грає розкид реле по струму або напрузі спрацьовування і за часом. Погрішність відносно уставки за шкалою потрібно враховувати лише для реле із ступінчастим регулюванням РТВ, РТ-85, РТ-95 і т п.

Для реле з плавним регулюванням погрішність не має значення тому, що налаштування реле на задану уставку завжди ведеться за свідченнями вимірювальних приладів, а не за шкалою.

Узгодження уставок по струму спрацьовування однотипних реле, через які проходить однаковий струм, виробляється так, щоб струм спрацьовування реле встановленого ближче до джерела живлення, завжди був більше струму спрацьовування реле, встановленого ближче до місця КЗ.

Різниця між струмами спрацьовування має бути не менше суми розкидів для реле з плавним регулюванням уставок. Для реле із ступінчастим регулюванням різниця в струмах спрацьовування має бути не менше суми погрішностей і розкидів.

У багатьох випадках доводиться враховувати і погрішності вимірювальних трансформаторів, особливо в розподільних мережах, де часто застосовуються трансформатори струму малої потужності.

Окрім цього, необхідно враховувати помилки при вимірі струмів спрацьовування, залежні від класу точності вживаних приладів, умов вимірів і індивідуальних якостей перевіряючого.

Для налаштування защит рекомендується застосовувати прилади класу 0,5; при дотриманні основних правил виробництва вимірів електричних величин погрішність вимірів у визначенні струму спрацьовування зазвичай лежить в межах 1 — 2 % вимірюваного значення.

Для практичних розрахунків всі вказані вище відхилення дійсних струмів спрацьовування реле від розрахункових враховуються так званим коефіцієнтом надійності , що показує, наскільки струм спрацьовування захисту, встановленого ближче до джерела живлення, має бути більше струму спрацьовування захисту, встановленого ближче до місця КЗ.

Для визначення приймаються найважчі умови, коли струм спрацьовування захисту , що стоїть ближче до місця КЗ (менший), збільшується, а струм спрацьовування захисту , що стоїть ближче до джерела живлення (більший), зменшується.

Для миттєвих реле з плавним регулюванням струму спрацьовування коефіцієнт можна визначити з наступної рівності:

(30)

де — коефіцієнт, що враховує розкид реле по струмах (більшому і меншому) спрацьовування, — коефіцієнт, що враховує помилки при вимірі струмів спрацьовування — коефіцієнт, що враховує погрішність трансформаторів струму, рівний 10%.

Підставивши ці значення і виробивши звичайні математичні операції, отримаємо:

чи, округлити,

У керівних вказівках по релейному захисту для узгодження між собою однотипних захистів мереж 110 кВ і вище рекомендується приймати коефіцієнт = 1,1÷ 1,2.

У розподільних мережах умови для роботи реле і їх налаштування важчі, кваліфікація персоналу зазвичай нижче, а наслідки неселективної роботи, особливо в мережах з однобічним живленням, дуже великі. Тому рекомендується приймати не менше 1,25 для миттєвих реле з плавним регулюванням струму спрацьовування.

Для реле із ступінчастим регулюванням струму спрацьовування коефіцієнт визначається так само, але в рівняння вводиться додатково коефіцієнт , що враховує погрішність реле і рівний 5 % для реле побічної дії і 10 % для реле прямої дії. Підставивши ці значення, отримаємо:

для реле побічної дії

чи, округлити,

(32)

для реле прямої дії

чи, округлити,

(33)

Для різнотипних реле розрахунок ведеться аналогічно з врахуванням відповідних величин . Узгодження послідовне включених защит за часом ведеться по основному рівнянню

(34)

де і — часи спрацьовування защит з великим і меншим часом спрацьовування; — повний час відключення КЗ вимикачем від подачі оперативного струму в електромагніт відключення до закінчення гасіння дуги з врахуванням розкиду за часом + 10 %; і — часи розкиду защит з великим і меншим часом спрацьовування; — час інерційного вибігання реле, рівне часу, протягом якого реле може замкнути свої контакти після припинення струму в його обмотці (враховується лише для індукційних реле); — час запасу.

Різниця між часом спрацьовування защит , звана рівнем за часом, рівна:

(35)

Для защит з електромагнітними реле часу з шкалою до 3,5 с

=

Якщо захист з меншим часом спрацьовування не має реле часу, рівень за часом знижується до 0,4 с.

Для защит з реле з обмежено залежними характеристиками, шкалою часу до 4 с і невеликих уставках порядка 0,7 — 1,5 с отримуємо:

= 0,15+0,1+0,1+0,15+0,1=0,6 с.

Якщо захист з меншим часом виконаний без витримки часу,

Для защит з вбудованими реле (РТВ

= 0,15+0,2+0,2+0,1=0,65

Якщо захист з миттєва (РТМ),

Необхідно відзначити, що витримка часу захисту завжди задається на виході повної схеми захисту від моменту виникнення КЗ до замикання ланцюга електромагніту відключення.

У вбудованих реле рекомендується секундомір зупиняти спеціально змонтованим в приводі контактом, що приводиться в рух механізмом приводу на самому початку звільнення його замикаючого механізму.