Токовые защиты с измерительными органами тока и напряжения.

Измерительная часть защиты содержит реле тока и реле напряжения, что повышает чувствительность токовых отсечек (первой и второй ступеней защиты). Третья ступень – максимальная токовая защита с комбинированным измерительным органом – применяется в качестве защиты генераторов и трансформаторов от внешних КЗ. Выбор параметров защиты рассмотрим на примере токовой отсечки без выдержки времени.

На рис. 2.12 приведена линия с односторонним питанием в блоке с трансформатором Т. Кривая 1 – изменение остаточного напряжения Uост на шинах (действующее значение периодической составляющей при t = 0) по мере приближения точки трехфазного КЗ к шинам подстанции А. При других многофазных КЗ аналогично изменяется Uост между поврежденными фазами.

В схеме токовой отсечки, как правило, используют три минимальных реле напряжения. Параметрами этой защиты являются ток I'c.з и напряжение U'c.з. Путем согласования их между собой удается расширить зону действия защиты, обеспечивая селективность при внешних КЗ в любых режимах питающей системы.

Ток I'c.з определяется исходя из требования достаточной чувствительности защиты по току при металлическом двухфазном КЗ в конце защищаемой линии (точка К2): где К'чА – коэффициент чувствительности по току.

Из рис. 2.12 видно, что ток I(к.з при перемещении точки К3 изменяется по кривой 3, а ток I'с.з определяется прямой 4. Для обеспечения правильной работы защиты ток I'с.з отстраивается от Iраб.max по условию

Окончательно выбирается по большему значению из (2.9) и (2.10).

Для исключения неселективной работы защиты при внешних КЗ напряжение выбирают меньше Uост в месте включения защиты (на шинах А) при трехфазном КЗ за трансформатором (точка К1). Предполагается, что при этом по линии проходит ток т. е. или с учетом коэффициента надежности (отстройки) К'над = 1,2

При таком выборе напряжения U'с.з исключается срабатывание защиты при любых токах повреждения, проходящих по линии при внешних КЗ. Так, при селективность действия защиты достигается несрабатыванием реле тока, а при – не действием реле напряжения, т. к. при этом

Реле напряжения не должно срабатывать в нормальном режиме, поэтому вторым условием выбора U'с.з является отстройка от Uраб.max по условию

При КЗ в конце защищаемой линии (точка К2) защита должна обладать достаточной чувствительностью по напряжению. Допустимый минимальный Кv'ч = 1,4...1,5.

Если по условиям чувствительности значение U'с.з необходимо принять больше расчетного, то нужно увеличить и ток I'с.з, чтобы сохранить условие (2.11). В противном случае селективность защиты при внешних КЗ. нарушается. Для второй ступени защиты расчет параметров защиты производится аналогично.