Выбор уставок максимальных токовых направленных защит

Выбор тока срабатывания МТНЗ. Ток срабатывания реле тока в простейшем случае определяется по выражению

,

где I_{нг.макс} – максимальный ток нагрузки защищаемой линии с учетом возможности размыкания сети или отключения одного источника питания.

При определении I_{нг.макс} принимается только максимальный режим, соответствующий направлению мощности от шин в линию.

В сетях с двухсторонним питанием токи срабатывания защит, действующих в одном направлении, должны согласовываться по чувствительности, возрастая при приближении к источнику питания. Это согласование производится только для защит, входящих в одну группу (например – защиты АК2, АК4 и АК6). Причем защита, имеющая меньшую выдержку времени, должна иметь и меньший ток срабатывания, т.е.

Iсз₂< Iсз₄< Iсз₆.

В общем случае

I_сзn = К_зап I_сз(n-1),

где К_зап принимается равным 1, 1.

Таким образом токи срабатывания должны удовлетворять встречно-ступенчатому принципу и выбираться по условию, дающему большее значение тока.

Выбор времени срабатывания МТНЗ.

Наличие реле мощности в схемах МТНЗ АК2 и АК3 дает возможность не согласовывать между собой их выдержки времени.

Из векторных диаграмм видно, что при КЗ в точке К1 токи будут одинаковы у защит АК2, АК4 и АК6 и эти защиты придут в действие.

Для селективного действия защит необходимо, чтобы выдержка времени t₂ защиты АК2 была меньше выдержки времени t₄ защиты АК4, а выдержка времени t4 защиты АК4 была меньше выдержки времени t6 защиты АК6.

Точно также должны быть согласованы между собой выдержки времени защит АК1, АК3 и АК5 при КЗ в точке К2.

Таким образом, защиты рассматриваемого участка разбиваются на две группы – четную и нечетную, не связанные между собой выдержками времени.

В пределах каждой группы выдержки времени выбираются по ступенчатому принципу

t₄= t₂ + ∆ t и t₁= t₃ + ∆ t,

где ∆ t – ступень селективности.

Рассмотрим сеть, приведенную на рис. 9. Минимальную выдержку времени имеют защиты АК2 и АК5. Они отстраиваются от защит других присоединений подстанций А и Г. В каждой группе защит время срабатывания увеличивается по мере приближения к источникам питания. Принято называть выбор выдержек времени МТНЗ по встречно-ступенчатому принципу.

Учитывая наличие реле направления мощности, защиты будут работать селективно при КЗ в любой точке сети.

Селективность не нарушится, если защиты АК2 и АК5 не снабжать органом направления мощности.

В общем случае при наличии на подстанции нескольких присоединений, защита, имеющая наибольшую выдержку времени, может не иметь органа направления мощности, т.к. селективность ее действия при КЗ на других присоединениях будет обеспечиваться выдержкой времени.

Как видно, подбор выдержек времени производится в предположении, что органы направления мощность установлены с обеих сторон каждой линии. Практически необходимое число реле мощности меньше. Так, если выдержки времени по концам конкретной линии одинаковы, реле мощности на этой линии не нужны. Если же выдержки времени различны, то реле мощности необходимо только для защит с меньшей выдержкой времени. Далее, если выдержки времени двух соседних защит (например АК2 и АК3 на рис. 9. отличаются более чем на ∆ t, то реле мощности необходимо установить только у защиты с меньшей выдержкой времени. Описанный метод подбора выдержек времени и мест установки реле мощности обеспечивает селективность действия защит.

Таким образом, селективность действия МТНЗ обеспечивают органы выдержки времени. Выдержки времени подбираются по встречно-ступенчатому принципу, при котором вначале согласуются выдержки времени защит, действующих в одном направлении, а затем выдержки времени защит, действующих в другом направлении. При этом (рис9. ) должны соблюдаться условия:

t3= t7 + ∆ t и t₁= t₃ + ∆ t, если t6< t3, а

t2= t5 + ∆ t и t4= t2 + ∆ t, если t6< t2.

Рис. 9.3. Сеть с двухсторонним питанием

МТНЗ в кольцевых сетях

В кольцевых сетях с одним источником питания выдержки времени МТНЗ выбираются по встречно-ступенчатому принципу.

Защиты АК2 и АК5, установленные на приемных сторонах головных участков АБ и АВ, выполняются без замедлений. Такая возможность определена тем, что при внешних КЗ мощность у места установки защит АК2 и АК5 всегда направлена от линий к шинам. Поэтому их органы направления мощности препятствуют срабатыванию защит. Защиты АК2 и АК5 также не будут срабатывать при повреждениях вне кольца на других присоединениях подстанции А (точка К2), т.к. ток повреждения при этом по кольцу не проходит.

Только при КЗ на линиях АБ или АВ органы направления мощности защит АК2 и АК5 будут срабатывать и защиты смогут подействовать на отключение. Это дает возможность выполнить их действие без замедления.

При КЗ на линии АБ вблизи шин подстанции А ток в точку КЗ проходит в основном через выключатель 1 и только небольшая доля тока КЗ замыкается по кольцу. По мере приближения точки КЗ к шинам подстанции А этот ток станет меньше тока срабатывания защиты АК2. Защита АК2 сможет сработать только после отключения выключателя 1, когда весь ток повреждения будет замыкаться по кольцу и проходить через защиту АК2.

Таким образом, при повреждениях в пределах некоторой зоны защита АК2 действует всегда только после срабатывания защиты АК1. Такое поочередное действие защит называется каскадным, а зона зоной каскадного действия.

Рис. 9.4. Кольцевая сеть с одним источником питания

При каскадном действии защит время отключения поврежденного участка увеличивается.

Кроме того может иметь место неправильная работа защит АК4 и АК6, органы направления мощности которых при КЗ в точке К1 находятся в сработанном состоянии. Неправильное действие защит может произойти в том случае, если их токи срабатывания АК4 и АК: окажутся меньше тока КЗ в точке К1.

⇐ Предыдущая12

Поделиться: