Назначение и принцип действия токовой отсечки.

Токовая отсечка (ТО) – токовая защита, селективность действия которой обеспечивается соответствующим подбором тока срабатывания. Для обеспечения селективности ТО отстраивается от тока КЗ в конце защищаемой линии или от КЗ за трансформатором. ТО является первой ступенью токовой защиты и работает без выдержки времени.

Собственное время ТО складывается из собственных времен токового и промежуточного реле и составляет 0,03-0,06 с. Апериодическая составляющая тока КЗ к этому времени существенно затухает и поэтому учитывается лишь действующее значение периодической составляющей тока внешнего КЗ в начальный момент КЗ.

Зона действия ТО охватывает только часть линии и изменяется в зависимости от режима питающей системы (рис. 8.1). Поэтому ТО рекомендуется применять в том случае, если зона ее действия составляет не менее 20 % длины линии. Чем больше длина линии, тем больше разница в значениях токов КЗ в начале и конце защищаемой линии и тем больше зона действия ТО. Токовая отсечка применяется на относительно длинных линиях, а также на линиях с реакторами и трансформаторами.

Расчет уставок токовой отсечки

Ток срабатывания ТО выбирается больше максимального тока, протекающего по защищаемой линии АБ при внешних повреждениях (точка К1, рис. 8.1)

Для токовой отсечки АК (рис. 8.1) ток срабатывания

,

После вычисления тока срабатывания ТО определяется ток срабатывания реле (вторичный) , который устанавливается на реле. Значение тока срабатывания реле рассчитывается по выражению

,

где – ток срабатывания защиты (первичный);

– коэффициент трансформации ТТ;

– коэффициент схемы соединения вторичных обмоток ТТ и реле.

Чувствительность отсечек проверяется по току двухфазного КЗ в месте установки защиты при минимальном режиме работы питающей системы, т. е. при токах КЗ в начале защищаемой линии, соответственно

>1.2

 

 

Расширение защищаемой зоны токовой отсечки со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Выбор параметров срабатывания

Основным недостатком ТО является защита только части линии. Защищаемая зона может быть расширена путем создания у ТО выдержки времени, т.е. применения ТО с выдержкой времени.

Принцип графического определения зон действия ТО показан на рис. 8.2.

Рис.8.2. Графическое определение зон действия ТО

Для защиты линий W2 и W3 токовой отсечкой устанавливаем ТО без выдержки времени по методике, изложенной в 8.2. (1 зона ТО АК2 и АК3). Эти токовые отсечки имеют защищаемые зоны LБ1 и LА1. Однако защищаемая зона ТО АК3 может быть удлинена, если в действие АК3 ввести замедление с таким расчетом, чтобы время ее срабатывания было на ступень селективности больше времени действия ТО комплекта АК2 по 1 зоне без выдержки времени, установленной на подстанции Б. Величина принимается равной 0,3… 0,4 с.

Ток срабатывания отсечки с выдержкой времени для защиты АК3 рассчитывается по выражению:

,

где – коэффициент надежности, принимается равным 1,1, обеспечивая тем самым селективность по чувствительности.

При таком выборе тока срабатывания и выдержки времени защищаемая зона отсечки АК3 полностью охватывает линию W3 и шины смежной подстанции. Кроме того, ТО АК3 будет действовать как резервная в случае отказа ТО АК2 при КЗ на линии W2 вблизи шин подстанции Б.

Схемы токовых отсечек

Схемы токовых отсечек по принципу действия аналогичны схемам МТЗ. Отличие ТО по первой зоне от МТЗ заключается в отсутствии органа выдержки времени (рис. 8.5).

Рис.8.5. Схема ТО (первая зона) на постоянном оперативном тока в трехфазном трехрелейном исполнении

Рис.8.6. Схема ТО (первая зона), ТО с выдержкой времени (2 зона) и МТЗ на постоянном оперативном тока в двухфазном двухрелейном исполнении

 

В связи с перечисленными недостатками ТО применяются в виде резервных защит, предназначенных для сокращения времени отключения наиболее тяжелых близких КЗ. При применении ТО защищаемая зона должна быть не менее 15…20 % длины линии.

Ток срабатывания

,