Максимальная токовая защита.

 

МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые трансформаторы, кабельные линии, мощные двигатели напряжением 6, 10 кВ. МТЗ применяется в качестве основной защиты для радиальных сетей до 10 кВ. Как резервная применяется в сетях всех напряжений.

а) цепи переменного тока                           б) цепи оперативные цепи.

Рис. 33. Схема МТЗ.

 

Основные реле:

Пусковые органы – токовые реле КАА фазы А, КАВ фазы В, КАС фазы С.

Орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле:

KL – промежуточное реле;

KH – указательное реле.

Ток срабатывания защиты на линии w 1

Первое условие выбора тока срабатывания МТЗ - отстройка от максимального рабочего тока нагрузки:

I сз > I раб.макс

где Iс.з. – минимальный первичный ток, на который должна реагировать защита, а Iраб.макс – предельное значение тока нагрузки.

Второе условие:

Ток срабатывания МТЗ Iс.з. должен быть больше тока самозапуска электродвигателей, I сз > I сзп.

Третье условие.

Токовые реле сработавшие при внешнем КЗ должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ, что учитывается коэффициентом возврата реле k _В.

С учетом всех условий ток срабатывания максимальных токовых защит I _СЗ определяется по формуле:

Где k _ЗАП - коэффициент запаса, учитывающий погрешности расчета и работы реле, принимаемый равным=1,1-1,4 в зависимости от марки реле,);

k _в – коэффициент возврата, выбирается в зависимости от марки реле и находится в пределах 0.8 – 0.9;

_{I раб.max} – максимальный  рабочий ток  защищаемого элемента;

k_сзп - коэффициент самозапуска принимается в пределах 1.2-1.5

Где I_сзп - максимальное значение тока при самозапуске электродвигателей

 

Ток срабатывания реле I _СР находится с учетом коэффициента трансформации трансформаторов тока и коэффициента схемы включения реле:

где k_СХ – коэффициент схемы, учитывающий схему соединения вторичных обмоток трансформаторов тока, для соединений звезда и неполная звезда k_СХ=1, для соединения в треугольник k_СХ=√3.

 

Ток срабатывания защиты проверяется по условию чувствительности.

где I_КЗ.МИН – это минимальный ток КЗ в конце зоны линии.

k_Ч≤1.5, т.е. не ниже 1.5.

 

Зоны действия МТЗ.

 

W2

W1

В

А

Рис. 34. Отстройка защит линий по времени срабатывания.

 

Защита МТЗII не должна срабатывать при КЗ на линии W1, так как при этом она отключит обе линии W1 и W2 при этом пострадают потребители подстанций А и В. Поэтому МТЗII должна переждать пока сработает МТЗI. Т.е. t₂ - время срабатывания МТЗII должно быть больше t₁ - времени срабатывания МТЗI.

Выбор времени срабатывания защиты t ₂ для защиты МТЗII линии W2:

t ₂ = t _В1 + t _П(В1) + t_{Q 1}, где

t _В1 – выдержка времени защиты на линии w1;

t _П(В1) - погрешность реле времени защиты на линии w1; эта погрешность зависит от шкалы реле времени и составляет: 0,06 с у реле со шкалой до 1,3 с и 0,12 с у реле со шкалой до 3,5 с;

t_{Q 1} –время отключения выключателя Q1 от момента подачи импульса на отключающую катушку до момента гашения дуги на его силовых контактах; это время составляет 0,08—0,1 с у воздушных выключателей и 0,08—0,25 с у масляных выключателей.

 

Выбор времени срабатывания защиты t ₁ на линии w1 выбирается аналогично.

 

К достоинствам МТЗ относится их простота и наглядность, надежность, невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести большие выдержки времени вблизи источников питания, хотя именно там токи короткого замыкания должны отключаться