2.8 Релейная защита основных элементов подстанции

Релейная защита нашла применение в системах электроснабжения раньше других устройств автоматического управления. Наиболее опасные и частые повреждения – короткие замыкания между фазами электрической установки и короткие замыкания фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями. Возможны и более сложные повреждения, сопровождающиеся короткими замыканиями и обрывом фаз. Основные требования предъявляемые к релейной защите являются – селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.

Схема первичных соединений и токовых цепей

Рисунок 2.8.1

Цепи вторичных коммутаций и сигнализации

Рисунок 2.8.2

На выбранной схеме релейной защиты (рис. 2.8.1 и 2.8.2) предусмотрены следующие виды защит: максимальная токовая защита с пуском по напряжению, максимальная токовая защита от симметричных перегрузок, максимальная токовая защита шин, продольная дифференциальная защита, газовая защита.

2.8.1 Максимальная токовая защита

Основным видом релей­ной защиты в электрических сетях промышленных предпри­ятий является максимальная токовая защита (МТЗ), сра­батывающая от резкого увеличения тока цепи при КЗ или перегрузках. Пусковым органом МТЗ является реле мак­симального тока и реле времени, обеспечивающие выдерж­ку времени срабатывания МТЗ.

2.8.1.1 Максимальная токовая защита с пуском по напряжению

Для повышения чувствительности максимальной токовой за­щиты при КЗ и улучшения отстройки ее от токов нагрузки при­меняется пуск или, как часто называют, блокировка при помощи реле минимального напряжения.

Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению, установленная на стороне высокого напряжения, содержит два реле тока типа РТ-40 (КА1, КА2) и реле времени КТ1. Комбинированный пуск выполнен двумя фильтрами-реле напряжения обратной последовательности (ФНОП) и двумя минимальными реле напряжения (KV1- KV4).

Из схемы видно, что защита может действовать на отключе­ние только при условии срабатывания реле напряжения KV2, KV4. Уставки реле напряжения выбираются так, чтобы реле не работали при минимальном уровне рабочего напряжения, не давая возмож­ности защите действовать на отключение, даже если токовые реле KA1 и KA2 замкнут свои контакты в результате перегрузки линии.

При КЗ напряжение сети понижается и реле минимального напряжения срабатывают, разрешая защите действовать на отключение.

В случае обрыва цепи, питающей реле напряжения, послед­ние замыкают свои контакты и защита лишается блокировки. По­этому предусматривается сигнализация состояния контактов реле напряжения, указывающая на неисправность блокировки.

Максимальная защита с блокировкой минимального напряжения не действует при перегрузках, не сопровождающихся понижением напряжения, и имеет повышенную чувствительность к току КЗ по сравнению с простой максимальной защитой. Она применяется на линиях с большой аварийной нагрузкой, когда простая мак­симальная защита не обеспечивает достаточной чувствительности и надеждой отстройки от перегрузки.

2.8.1.2 Максимальная токовая защита от симметричных перегрузок

Максимальная токовая защита от симметричных перегрузок, установленная на стороне низкого напряжения, содержит два реле тока типа РТ-40 (КА6, КА9) и реле времени КТ2, КТ4.

При перегрузке срабатывает токовое реле КА, после чего срабатывает реле времени КТ и выдержав паузу подает сигнал о перегрузе.

2.8.1.2 Максимальная токовая защита шин

Максимальная токовая защита шин, установленная на каждой стороне низкого напряжения напряжения, содержит четыре реле тока типа РТ-40 (КА7, КА8, КА10, КА11) и реле времени КТ3, КТ5.

При КЗ срабатывает токовое реле мгновенного действия КА, после чего срабатывает реле времени КТ и выдержав паузу через указательное реле КН, которое подает сигнал об аварийном режиме, воздействует на промежуточное реле KL, которое в свою очередь отключает выключатели трансформатора.