МТЗ с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения
⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 13Следующая ⇒
Схема защиты
Для повышения чувствительности МТЗ при КЗ и улучшения отстройки её от токов нагрузки применяется пуск при помощи реле минимального напряжения.
Рис. 4.3.1
Рис. 4.3.1 (продолжение)
Защита может действовать на отключение только при условии срабатывания реле напряжения. При перегрузках ток возрастает, но защита не действует, даже если токовые реле КА приходят в действие. При КЗ напряжение на шинах подстанции снижается, реле минимального напряжения срабатывают, разрешая защите действовать на отключение.
Для надежной работы блокировки при 2 – фазных КЗ устанавливаются 3 реле напряжения KV, подключаемые на линейные напряжения. В этом случае при двухфазном КЗ, например ВС, напряжение UВС будет равным нулю и реле KV2 замкнет свои контакты, разрешая защите действовать на отключение. Однако при такой схеме включения реле плохо реагируют на однофазные КЗ. Поэтому в сетях с заземленной нейтралью предусматривается дополнительное реле KV0, реагирующие на напряжение нулевой последовательности, появляющиеся при замыканиях на землю. В сети с изолированной нейтралью реле KV0 не устанавливается, так как защита должна действовать только при междуфазных КЗ.
При обрыве цепей напряжения реле KV замыкают свои контакты и защита лишается блокировки, поэтому комплект защиты должен оснащаться устройствами контроля цепей напряжения, либо сигнализировать оперативному персоналу о снятии блокировки.
Ток срабатывания токовых реле
Ток срабатывания токовых реле отстраивается не от максимальной нагрузки линии, а от длительной нормальной нагрузки Iн.норм в 1,5…2 раза меньшей максимальной:
, (4.13)
где kн – коэффициент надежности.
Чувствительность защиты существенно повышается.
Рис. 4.3.1 Продолжение
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
Напряжение срабатывания Uсз выбирается исходя из двух условий.
1. Uсзраб.мин – минимальное рабочее напряжение.
2. Uвозраб.мин – реле напряжения должны возвращаться после отключения КЗ и восстановления напряжения до уровня Uраб.мин.
У реле минимального напряжения Uсзвоз.
учитывая (4.14)
, (4.15)
где nн – коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения.
Обычно Uраб.мин – на 5…10% ниже нормального уровня.
Чувствительность реле напряжения
Чувствительность реле проверяется по формуле
, (4.16)
где Uк.макс – максимальное значение напряжения на шинах подстанции, где установлен комплект защиты при КЗ в конце зоны защиты (например, в конце линии).
Нормативно kч³1,5.
Защита с блокировкой применяется на линиях короткой и средней протяженности, на длинных линиях падение напряжения на шинах подстанции при КЗ в конце линии невелико и коэффициент чувствительности не удовлетворяет норме.
Напряжение срабатывания реле нулевой последовательности
Реле KV0 – реле максимального напряжения. Реле должно срабатывать при однофазных и 2 – фазных КЗ на землю. В нормальном режиме U0=0, однако за счет погрешностей, на зажимах реле присутствует напряжение небалансаUнб .Uср>Uнб – напряжение небаланса определяется путем измерений в нормальном режиме работы сети, как правило, Uср»0,15…0,2Uмакс.одноф.КЗ.
Применение защиты
МТЗ с блокировкой минимального напряжения не действует при перегрузках, не сопровождающихся понижением напряжения, и имеет повышенную чувствительность к току КЗ по сравнению с простой МТЗ.
Защита применяется на линиях с большой аварийной нагрузкой, когда простая МТЗ не обеспечивает достаточной чувствительности и надежной отстройки от перегрузки.
МТЗ с зависимой и с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени от тока
Принцип действия защиты
Наряду с независимой защитой применяется МТЗ с зависимой и ограниченно зависимой характеристиками выдержки времени от тока.
Рис. 4.4.1
Зависимая характеристика улучшает отстройку от токов кратковременных перегрузок Iп. Ускоряет отключение при КЗ в начале линии К1.
Зависимые защиты выполняются при помощи реле, работающих не мгновенно, а с выдержкой времени, зависящей от величины тока. Ниже рассматриваются принцип действия и конструкция этих реле, относящихся к индукционному
типу.
Индукционные реле
⇐ Предыдущая6Следующая ⇒
Рекомендуемые страницы:
Выбор тока срабатывания защиты МТЗ
Выбор осуществляется с расчетом, чтобы установка уверенно срабатывала при повреждающих воздействиях, но не проявляла активности при недолгих толчках (к примеру, когда запускается электродвигатель) или высоком токе нагрузки. Дифференциация последнего от ситуации, когда должна активизироваться защита, является основной задачей. Также установка не должна быть излишне восприимчивой, иначе цепь будет отключаться, когда это не нужно.
Должны соблюдаться условия:
- реле не должны активизироваться нагрузочным током, поэтому параметр, при котором срабатывает МТЗ, должен быть больше максимального нагрузочного показателя;
- возвратный ток реле должен превышать нагрузочное значение, идущее по защите после окончания замыкания – это нужно для возврата реле в начальное положение.
Мтз с независимой выдержкой времени
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.
Рис. 4.2.1
Расположение защиты в начале каждой линии со стороны источника питания. На рис. 4.2.1 изображено действие защит при КЗ в точке К. Выдержки времени защит подбираются по ступенчатому принципу и не зависят от величины тока, протекающего по реле.
Трехфазная схема защиты МТЗ на постоянном оперативном токе
Схема защиты представлена на рис.4.2.2: Основные реле:
- Пусковой орган – токовые реле КА.
- Орган времени – реле времени КТ.
Вспомогательные реле:
- KL – промежуточное реле;
- KH – указательное реле.
Рис. 4.2.2
Промежуточное реле устанавливается в тех случаях, когда реле времени не может замыкать цепь катушки отключения YAT из-за недостаточной мощности своих контактов. Блок-контакт выключателя SQ служит для разрыва тока, протекающего по катушке отключения, так как контакты промежуточных реле не рассчитываются на размыкание.
В тех случаях, когда МТЗ должна реагировать только при междуфазных КЗ, применяются двухфазные схемы с двумя или одним реле, как более дешевые.
Двухрелейная схема
Рис. 4.2.3
Достоинства
1. Схема реагирует на все междуфазные КЗ на линиях.
2. Экономичнее трехфазной схемы.
Недостатки
Меньшая чувствительность при 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр. (В два раза меньше чем у трехфазной схемы).
Рис. 4.2.4
При необходимости чувствительность можно повысить, установив третье токовое реле в общем проводе токовых цепей. Чувствительность повышается в два раза – схема становиться равноценной по чувствительности с трехфазной.
Схемы широко применяются в сетях с изолированной нейтралью, где возможны только междуфазные КЗ.
двухфазные схемы применяются в качестве защиты от междуфазных КЗ и в сетях с глухозаземленной нейтралью, при этом для защиты от однофазных КЗ устанавливается дополнительная защита, реагирующая на ток нулевой последовательности.
Одно-релейная схема МТЗ
Рис. 4.2.5
- Схема реагирует на все случаи междуфазных КЗ.
- Достоинства
- Только одно токовое реле.
- Недостатки
- Меньшая чувствительность по сравнению с 2 – релейной схемой при КЗ между фазами АВ и ВС.
- Недействие защиты при одном из трех возможных случаев 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/–11 гр.
- Более низкая надежность – при неисправности единственного токового реле происходит отказ защиты. Схема применяется в распределительных сетях 6…10 кВ и для защиты электродвигателей.
Рис. 4.2.6
Выбор тока срабатывания защиты МТЗ
Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей).
- Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.
- Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.
Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.
Первое условие. Токовые реле не должны приходить в действие от тока нагрузки:
Iс.з>Iн.макс, (4.1)
где Iс.з – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);
Iн.макс – максимальный рабочий ток нагрузки.
Второе условие. Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.
При КЗ приходят в действие реле защит I и II (рис.4.2.1). После отключения КЗ защитой I прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты II должны вернуться в исходное положение.
Ток возврата реле должен быть больше тока нагрузки линии, проходящего через защиту II после отключения КЗ.
И этот ток в первые моменты времени после отключения КЗ имеет повышенное значение из–за пусковых токов электродвигателей, которые при КЗ тормозятся вследствие понижения (при КЗ) напряжения:
Рис. 4.2.7
Iвоз>kзIн.макс . (4.2)
Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз.
Учет самозапуска двигателей является обязательным.
При выполнении условия (4.2) выполняется и условие (4.1), так как IвозtввI+tпI+tвI. (4.9)
- Выдержка времени защиты II может быть определена как
- tввII=tввI+tпI+tвI+tпII+tзап, (4.10)
- где tпII – погрешность в сторону снижения выдержки времени защиты II; tзап – время запаса.
- Таким образом, минимальная ступень времени t может быть вычислена как
t=tввII – tввI=tпI+tвI+tпII+tзап. (4.11)
По формуле (4.11) определяется ступень времени для защит с независимой характеристикой времени срабатывания от тока.
Рекомендуется принимать t =0,35…0,6 с.
Инсталляция МТЗ
При КЗ электроток идет от источника питания к месту замыкания.
Поэтому чем ближе к ИП установлен блок защитного устройства, тем обширнее участок сети на возникновение, неисправности в котором она будет реагировать. К примеру, рассмотрим защиту понижающего трансформатора. Автоматика, установленная на кабель высокого напряжения ближе к ИП, среагирует на возникновение неисправности этого кабеля, устройств коммутации, самого трансформатора, проводки низкого напряжения и подключенных к ней потребителей. А при ее установке на шины пониженного напряжения возникающие дефекты трансформатора и подвода питающего напряжения останутся «незамеченными».
Следовательно, для максимального контроля участка сети защитой ее необходимо устанавливать на кабель, подающий питание возможно ближе к источнику. Но 1 защитное устройство для всего участка сети удобно в эксплуатации только при небольшом количестве потребителей на нем. Так как защитное отключение участка с большим числом электроприемников, во-первых, обесточивает не только вышедшей из строя потребитель, но и все исправные. А во-вторых не позволяет определить, в какой зоне произошла авария. Поэтому для удобства работы и облегчения содержания электросети в исправном состоянии следует также установить автоматику на стороне низкого напряжения.
Расчет уставок защит электродвигателя
Расчет токовой отсечки
Первичный ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки пускового тока двигателя. В момент включения двигателя по его обмотке будет протекать бросок тока намагничивания, содержащий апериодическую составляющую и в 1,6-1,8 раза превышающий по амплитуде установившийся пусковой ток, который учитывается увеличенным коэффициентом отстройки в расчетной формуле для определения тока срабатывания защиты:
где kотс– коэффициент отстройки, учитывающий погрешности реле и наличиеапериодической составляющей, принимается равным kотс=1,8-2 для защит с временем срабатывания 0,05с и менее; kотс=1,4-1,5 для защит с реле РТ-40; Iпуск – пусковой ток двигателя при номинальном напряжении сети.
Пусковой ток электродвигателя определяется по номинальному току и кратности пускового тока, значение которых указывают в паспорте двигателя и в каталоге, по выражению:
где kп – кратность пускового тока двигателя.
Для микропроцессорных защит рекомендуется применять kотс=1,5 и время срабатывания равным 0,08 – 0,1с.
Однако, если желательно иметь время срабатывания защиты минимальное (0,04с), то коэффициент отстройки kотс следует принять равным 1,8 – 2
Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя в минимальном режиме питающей сети и оценивается коэффициентом чувствительности по выражению:
kч=
; (3.2)
где IКЗmin (2) – ток двухфазного короткого замыкания в минимальном режиме питающей сети.
Коэффициент чувствительности отсечки должен быть не менее 2,0.
Раньше токовую отсечку для двигателей мощностью до 2000кВт выполняли (согласно ПУЭ) по простой и дешевой схеме с включением одного реле на разность токов фаз. Для этой схемы ток срабатывания реле следует выбирать с учетом коэффициента схемы.
Ic.р=
; (3.3)
где КI– коэффициент трансформации трансформаторов тока; kcx=
для схемы на разность токов двух фаз и kcx=1 для двухрелейной схемы (звезда и неполная звезда).
Тогда коэффициент чувствительности вычисляется по:
Kч=
(3.4)
Ток срабатывания реле токовой отсечки, выполненной по однорелейной схеме, в
больше, чем по схеме звезда и чувствительность защиты будет в раз меньше.
Расчет защиты от замыканий на землю в обмотке статора электродвигателя.
Высоковольтные электродвигатели напряжением 6 – 10кВ, как правило, работают в сетях с малыми токами замыкания на землю, поэтому защиты от замыканий на землю в обмотке статора выполняются в виде токовых защит нулевой последовательности, которые подключаются к кабельным трансформаторам тока нулевой последовательности.
Первичный ток срабатывания защиты рассчитывается независимо от аппаратного исполнения защиты.
Первичный ток срабатывания защиты от замыканий на землю в обмотке статора отстраивается от броска собственного емкостного тока присоединения при внешнем замыкании на землю
где kотс=1,2 – коэффициент отстройки; IC – утроенное значение собственного емкостного тока присоединения; Kб – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в начальный момент внешнего замыкания на землю.
Для сети с изолированной нейтралью
kб=2 – 3 для реле РТЗ – 51;
kб=3 – 4 для реле РТЗ-50 и РТ-40/0,2;
kб=1,5 – 2 для микропроцессорных защит.
Значение собственного емкостного тока присоединения равно:
Где IС.дв – собственный емкостной ток электродвигателя;
ICw– собственный емкостной ток кабельной линии от КРУ до двигателя.
Некоторые схемные решения
Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО). Чувствительно ко всем типам замыкания любой фазы. Основой этого устройства являются токовые реле 1. Они срабатывают при подаче на них сигнала КЗ. Их нормально разомкнутые контактные группы запараллелины, поэтому срабатывание любого из них приводит к пуску времязадающего реле 2.
По истечении установленного промежутка времени оно включает реле-повторитель 3, срабатывающее без задержки и подающее на выключатель сигнал отключения. Реле 3 необходимо в случае, когда мощность катушки выключателя слишком велика для исполнительных контактов реле времени. Реле 4 (блинкерное) служит для индикации срабатывания выключателя. Оно подключается последовательно катушке выключателя. Поэтому его срабатывание происходит одновременно с выключателем УЗО, а выпавший в результате этого блинкер (сигнализатор) указывает на факт отключения питания участка.
Двухфазное УЗО. Отслеживает все межфазные КЗ и замыкание 2 из 3 фаз с землей на участке сети. Не имеет принципиальных отличий от трехфазного устройства. К ее преимуществам можно отнести более низкую стоимость за счет меньшего количества комплектующих и монтажных проводов. А также лучшую селективность при замыканиях с землей в 2 различных точках.
Недостатки: меньшая чувствительность при КЗ во вторичных обмотках понижающего трансформатора. Благодаря своим качествам этот тип устройств часто используется в электросистемах с изолированной нейтралью. При необходимости повышения чувствительности на нулевой провод устанавливают дополнительное токовое реле.
Расчет тока срабатывания МТЗ
Стабильность работы и надёжность функционирования максимально-токовой защиты зависит от настройки параметров по току срабатывания. Расчёты должны обеспечивать гарантированное срабатывание реле при авариях, однако на её работу не должны влиять параметры тока нагрузки, а также кратковременные всплески, возникающие в режиме запуска двигателей.
Следует помнить, что слишком чувствительные реле могут вызывать ложные срабатывания. С другой стороны, заниженные параметры срабатывания не могут гарантировать безопасности стабильной работы электроприборов. Поэтому при расчетах уставок необходимо выбирать золотую середину.
Существует формула для расчёта среднего значения тока, на который реагирует электромагнитное реле :
Iс.з. > Iн. макс.,
где Iс.з. – минимальный первичный ток, на который должна реагировать защита, а Iн. макс. – предельное значение тока нагрузки.
Ток возврата реле подбирается таким образом, чтобы его хватило повторного замыкания контактов в отработавшем устройстве. Для его определения используем формулу:
Iвз = kн.×kз.×Iраб. макс.
Здесь Iвз– ток возврата, kн. – коэффициент надёжности, kз – коэффициент самозапуска, Iраб. макс. – величина максимального рабочего тока.
Для того чтобы токи возврата и срабатывания максимально приблизить, вводится коэффициент возврата, рассчитываемый по формуле:
kв = Iвз / Iс.з. с учётом которого Iс.з. = kн.×kз.×Iраб. макс. / kв
В идеальном случае kв = 1, но на практике этот коэффициент всегда меньший за единицу. Чувствительность защиты тем выше, чем выше значение kв.. Отсюда вывод: для повышения чувствительности необходимо подобрать kв в диапазоне, стремящимся к 1.
Виды МТЗ и схемы
К основным видам максимальной токовой защиты относят:
- С независимой выдержкой времени от тока. Из названия ясно, что при любых перегрузках величина выдержки времени остаётся неизменной.
- С зависимой выдержкой времени. Время зависит нелинейно от величины тока, по принципу: больше ток — быстрее отключение. Такая система позволяет точнее учитывать перегрузочную способность элементов цепи и осуществлять защиту от перегрузки.
- С ограничено-зависимой выдержкой времени. График зависимости состоит из двух частей. У него параболическая форма (как во втором случае), совмещенная с прямой линией (как в первом случае), где по вертикальной оси расположен ток, а по горизонтальной время. При этом его основание стремится к параболе, а с определенных схемой пределов переходит в прямую. Так достигается точная настройка срабатывания при малых превышениях, например при подключении мощных потребителей и групповом пуске электродвигателей.
- С блокировкой минимального напряжения. Также нужна для предотвращения отключения питания при пусковых токах. При возрастании тока выше уставки, если реле напряжения не срабатывает по минимальному значению (как при КЗ), то и напряжение не отключается.
По роду тока в оперативных цепях выделяют МТЗ:
- с постоянным оперативным током;
- с переменным оперативным током.
По количеству реле различают максимальные токовые защиты на базе:
- Трёх реле. Обеспечивают защиту и при многофазном и при однофазном замыканиях.
- Двух реле. Дешевле предыдущих, но не дают такой же надежности, особенно при однофазных замыканиях.
- Одного реле. Еще дешевле и еще менее надежны, не применимы на ответственных участках линии. У них малая чувствительность и применяется в распределительных сетях от 6 до 10 кВ и для защиты электродвигателя.
На схемах:
- KA — реле тока;
- KT — реле времени;
- KL — промежуточное реле, устанавливается если не хватает коммутационной способности контактов;
- KH — указательное реле (блинкер);
- SQ — блок контакт для размыкания мощных цепей, типа катушки YAT — силового коммутационного аппарата. Устанавливается так как контакты реле не рассчитываются на размыкание таких цепей.
Современные защиты часто уходят от применения релейных схем из-за особенностей их надежности. Поэтому используются МТЗ на операционных усилителях, микропроцессоре и другой полупроводниковой технике.
Современные решения позволяют более точно выставлять уставки по току и время-токовые характеристики защит.
Проект РЗА
Приступаем непосредственно к расчету защит трансформатора. Первые восемь видео были предварительными, но они были нужны чтобы с этого момента считать уставки, просто ссылаясь на полученные выводы. Без уточнений и долгих рассуждений.
Начинаем с максимальной токовой защиты (МТЗ) трансформатора 10/0,4 кВ.
МТЗ — это основная защита трансформатора мощностью до 6,3 МВА, т.е. защищает весь участок и действует со временем меньшим, чем другие защиты. Что такое основная и резервная защита и как их различать я рассказывал в прошлой статье.
Кроме защиты самого трансформатора МТЗ резервирует нижестоящий автомат 0,4 кВ, который защищает шины. Таким образом наша МТЗ осуществляет дальнее резервирование шин 0,4 кВ. Про дальнее и ближнее резервирование можно почитать в этой статье.
Весь расчет МТЗ можно разделить на три этапа:
1) Предварительный выбор уставки по току по 3 условиям: — Отстройка от нагрузочных режимов — Отстройка от послеаварийных режимов — Согласование чувствительности с нижестоящими защитами
2) Проверка чувствительности, получившейся наибольшей уставки, в основной (трансформатор) и резервной (шины 0,4 кВ) зоне МТЗ
3) Расчет времени срабатывания МТЗ
Кратко, все формулы расчета МТЗ приведены на слайде ниже:
Обо всех формулах расчета МТЗ и значениях коэффициентов я как раз и рассказываю в этом видео.
Несколько практических советов
Во второй (практической) части Курса мы обязательно вернемся к теме расчета МТЗ более подробно. Поговорим и о логической схеме МТЗ в терминале РЗА, и о влиянии схемы подключения на расчет уставок, подробно поговорим и про сбор исходных данных.
А для тех, кто ограничится только первой частью Курса хочу дать несколько кратких советов:
1) Коэффициент возврата лучше уточнить у производителя МП РЗА
2) Долю двигательной нагрузки для расчета коэффициента самозапуска можно подсмотреть в Расчете электрических нагрузок
3) Если МТЗ не проходит по чувствительности к дуговым замыканиям (Кч’’≥1,2), то помните, что 15 мОм – это максимальное экспериментальное значение сопротивление дуги в любой точке 0,4 кВ. Обычно на шинах 0,4 кВ – оно значительно меньше. Используйте это)
После выбора уставок МТЗ останется только проверишь погрешность трансформатора тока и термическую стойкость кабеля до трансформатора. Если все нормально – уставки можно принимать как окончательные. Так как вышеперечисленные проверки относятся не только к МТЗ, но и ТО и МТЗдоп., рассмотрим их в следующих видео
Всем приятного просмотра!
P.S. В этом видео я довольно часто ссылаюсь на Курс по токовым защитам. Если хотите разобраться с МТЗ начинаю с самых азов, то рекомендую посмотреть этот видеокурс.
МТЗ линии 6-35 кВ
Я уже рассматривал МТЗ, но, повторение — мать ученья. Максимальная токовая защита с выдержкой времени выступает в качестве первой ступени трехступенчатой защиты линии. Для расчета необходимо рассчитать ток срабатывания защиты, ток уставки, выдержку времени и отстроиться от соседних защит. 1) На первом этапе определяем ток срабатывания защиты с учетом токов самозапуска и других сверхтоков, которые протекают при ликвидации КЗ на предыдущем элементе:
в данной формуле мы имеем следующие составляющие:
Iс.з.
— ток срабатывания защиты 2РЗ, величина, которую мы и определяем
kн
— коэффициент надежности, который на самом деле можно считать скорее коэффициентом отстройки для увеличения значения уставки; для микропроцессорных равен 1,05-1,1, для электромеханических 1,1-1,4.
kсзп
— коэффициент самозапуска, его смысл в том, что при КЗ происходит просадка напряжения и двигатели самозапускаются. Если нет двигателей 6(10) кВ, то коэффициент принимается 1,1-1,3. Если нагрузка есть, то производится расчет при условии самозапуска ЭД из полностью заторможенного состояния. Коэффициент самозапуска определяется, как отношение расчетного тока самозапуска к максимальному рабочему току. То есть зная ток самозапуска, можно не узнавать максимальный рабочий ток, хотя без этого знания не получится рассчитать ток самозапуска — в общем, сократить формулу не удастся особо.
kв
— коэффициент возврата максимальных реле тока; для цифровых — 0,96, для механики — 0,65-0,9 (зависит от типа реле)
Iраб.макс.
— максимальный рабочий ток с учетом возможных перегрузок, можно узнать у диспетчеров, если есть телефон и полномочия. Для трансформаторов до 630кВА = 1,6-1,8*Iном, для трансформаторов двухтрансформаторных подстанций 110кВ = 1,4-1,6*Iном.
2) На втором этапе определяем ток срабатывания защиты, согласуя защиты Л1 и Л2:
Iс.з.посл.
— ток срабатывания защиты 2РЗ
kн.с.
— коэффициент надежности согласования, величина данного коэффициента от 1,1 до 1,4. Для реле РТ-40 — 1,1, для РТВ — 1,3…1,4.
kр
— коэффициент токораспределения, при одном источнике питания равен единице. Если источников несколько, то рассчитывается через схемы замещения и сопротивления элементов.
Первая сумма в скобках
— это наибольшая из геометрических сумм токов срабатывания МТЗ параллельно работающих предыдущих элементов.Вторая сумма — геометрическая сумма максимальных значений рабочих токов предыдущих элементов, кроме тех, с которыми происходит согласование.
3) На третьем этапе выбираем наибольший из токов, определенных по условиям 1) и 2) и рассчитываем токовую уставку:
kсх
— коэффициент схемы, данный коэффициент показывает во сколько раз ток в реле больше, чем ток I2 трансформатора тока при симметричном нормальном режиме работы; при включении на фазные токи (звезда или разомкнутая звезда) равен 1, при включении на разность фазных токов (треугольник) равен 1,73.
nт
— коэффициент трансформации трансформатора тока.
4) Далее определяется коэффициент чувствительности, который должен быть больше или равен значения, прописанного в ПУЭ.
Советуем изучить — Трансформаторы с сухой изоляцией
Отношение минимального тока, протекающего в реле, при наименее благоприятных условиях работы, к току срабатывания реле (уставке). Для МТЗ значение kч должно быть не менее 1,5 при кз в основной зоне защиты и не менее 1,2 при кз в зонах дальнего резервирования.
5) Определяемся с уставкой по времени
Смысл уставок по времени в следующем: если у нас КЗ как на рисунке выше, то сначала должен отключиться выключатель Л1 (находящийся ближе к КЗ), это необходимо, чтобы оставить в работе неповрежденные участки системы.
То есть tс.2рз=tс.1рз+dt
, где дельта t — ступень селективности. Эта величина зависит от быстродействия защит (в частности точности работы реле времени) и времени включения-отключения выключателей.
Как было написано выше, особенностью МТЗ является накапливание выдержек времени от элемента к элементу. И чем больше величина dt, тем большей будет отдаленная уставка. Для решения этой проблемы следует устанавливать цифровые РЗ (dt=0,15…0,2с) и одинаковые выключатели. Ведь, если выключатели одного типа, то и время срабатывания у всех одинаковое. А если, оно невелико, то и суммарная величина будет мала.
В общем выбор мтз состоит из трех этапов:
- несрабатывание 2РЗ при сверхтоках послеаварийных режимов
- согласование 2РЗ с 1РЗ
- обеспечение чувствительности при КЗ в конце Л1(рабочая зона) и в конце Л2 (зона дальнего резервирования)
