Выбор тока срабатывания защиты

Исходным для выбора тока срабатывания максимальной токо­вой защиты от к. з. является требование, чтобы она надежно работала при повреждениях, но в то же время не действовала при максимальных токах нагрузки и ее кратковременных толчках, вызываемых пуском и самозапуском двигателей, колебанием на­грузки потребителей и другими причинами.

Излишняя чувствительность защиты из-за недостаточной от­стройки ее от токов нагрузки может приводить к неправильным отключениям при неопасных перегрузках, что наносит ущерб потребителям. Слишком чувствительная защита сама становится источником аварий и перебоев в питании потребителей.

Из этого следует, что главная задача при выборе тока сраба­тывания состоит в надежной отстройке защиты от токов на­грузки. Для этой цели необходимо выполнить два условия:

1) Токовые реле защиты не должны приходить в действие при максимальном рабочем токе нагрузки I _н.макс, для чего ток срабатывания защиты¹ I _с.з должен быть больше
максимального тока нагрузки:

I _с.з > I _н.макс (4-1)

2) Токовые реле, сработавшие при к. з. в сети, должны надежно возвращаться в исходное положение после отключения к. з. при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе. Так, напри­мер, при к. з. в токе К сети (рис. 4-8) срабатывают токовые реле защит 1 и 2. После отключения повреждения защитой 2 прохож­дение тока к. з. прекращается и пришедшие в действие токовые реле защиты 1 должны возвратиться в начальное положение, так как иначе про­изойдет неправильное отключение непо­врежденной линии. Поэтому ток возврата реле должен быть больше тока нагрузки линии, проходящего через защиту 1 после отключения к. з.

Этот ток в первый момент времени после отключения к. з. имеет повышенное значение из-за пусковых токов электродвигателей. Асинхронные электродвига­тели, составляющие значительную часть нагрузки, во время к. з, тормозятся вслед­ствие возникающего, при к. з. понижении напряжения. После отключения к. з. напряжение восстанавли­вается и все оставшиеся в работе электродвигатели (часть неот­ветственных электродвигателей отключается защитой от пониже­ния напряжения) самозапускаются, потребляя повы­шенный пусковой ток (рис. 4-9). Этот ток I ₃ постепенно затухает, и в линии устанавливается рабо­чий ток, который в худшем слу­чае может иметь максимальное значение I _н.макс

Увеличение I _н.макс, вызванное самозапуском двигателей, оцени­вается коэффициентом запуска к_з. Учет самозапуска двигателей яв­ляется обязательным. Исходя из этого

I _воз > k _з I _н.макс. (4-2)

При выполнении условия (4-2) выполняется также условие (4-1), так как ток возврата максималь­ных реле всегда меньше тока срабатывания. Поэтому для от­стройки защиты от нагрузки за исходное принимается условие (4-2). Руководствуясь им, ток возврата выбирают равным:

I _воз = k _н k _з I _н.макс (4-3)

Коэффициент надежности k_н учитывает возможную погреш­ность в величине тока возврата реле и принимается равным 1,1 – 1,2.

¹ Здесь и в дальнейшем под током срабатывания защиты подразуме­вается наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты.

Как видно из выражения (4-4), значение I _с.з зависит от k _воз и I _н.макс. Ток срабатывания обратно пропорционален k _воз, по­этому в целях уменьшения I _с.з стремятся применять токовые реле с высоким коэффициентом возврата: примерно 0,85 и выше.

Существенное значение для надежной отстройки защиты от нагрузки имеет правильная оценка величины I _н.макс.

Определяя максимальное значение тока нагрузки, нужно учитывать тяжелое, но в то же время реально возможное увели­чение нагрузки, обычно возникающее в результате нарушения нормальной схемы сети. Например, при двух параллельных ли­ниях (рис. 4-10, а) необходимо учитывать, что в случае автомати­ческого отключения одной из них нагрузка на оставшейся линии удвоится. При наличии АВР, включающего выключатель Б (рис. 4-10, б), необходимо предусматривать наброс мощности на линию Л1 при отключении Л2 и наоборот. При наличии АПВ (рис. 4-10, в) необходимо учитывать самозапуск электродвигателей после повторного включения линий от АПВ.

Чувствительность защиты. Ток срабатывания, выбранный по условию отстройки от нагрузки, проверяется по условию чувствительности защиты. Проверка ведется по мин и м а л ь н о м у значению тока I _к.мин при повреждении в конце зоны защиты. Зона действия максимальной токовой защиты должна охватывать защищаемую линию и следующий второй участок, т. е. линию Л2 и трансформаторы, отходящие от шин приемной подстанции (рис. 4-11). Максимальный ток рассчи­тывается для реального минимального режима на электростан­циях и в сетях, питающих линию. Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности:

k_ч= ₍4-6)

Коэффициент чувствительности для защищаемой линии счи­тается допустимым, если I _к.мин в 1,5 раза больше тока срабаты­вания защиты. Снижение k_ч ниже 1,5 не рекомендуется, так как действительный ток в реле при к. з. может оказаться меньше расчетного I _к.мин из-за неточности расчета токов к. з., влияния сопротивления в месте повреждения (не учитываемого при рас­чете) и погрешности трансформаторов тока, уменьшающей вторич­ный ток. При к. з. на резервируемом участке согласно ПУЭ допускаются k_ч = 1,2.

Дата добавления: 2014-12-23