Что такое коэффициент отстройки
Токовая защита линий
Максимальная токовая защита линий
Максимальная токовая защита (МТЗ) линий широко распространена в радиальных сетях с одним источником питания и устанавливается на каждой линии.
Селективность достигается выбором параметров Iср и tсз — токи срабатывания защиты и времени срабатывания защиты.
Условия выбора таковы:
а) Ток срабатывания Iсз > Iр макс i,
где: Iр макс i — максимальный рабочий ток линии.
б) время срабатывания tсз i = tсз (i-1) макс + Δt,
где: tсз(i-1) макс — максимальное время срабатывания защиты предыдущей линии, Δt – ступень селективности.
Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты с независимыми (а) и зависимыми (б) характеристиками показан на рис. 1 для радиальной сети.
Рис. 1. Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты с независимыми (а) и зависимыми (б) характеристиками.
Ток срабатывания максимальной токовой защиты выражается формулой:
где: Котс – коэффициент отстройки, Кз’ – коэффициент самозапуска, Кв – коэффициент возврата. Для реле прямого действия: Котс = 1,5 -1,8 , Кв = 0,65 — 0,7.
Для реле косвенного действия: Котс =1,2 — 1,3, Кв = 0,8 — 0,85.
Коэффициент самозапуска : Кз= 1,5 — 6.
Рис. 2. Структурная схема включения реле косвенного действия.
Для реле косвенного действия характерно включение собственно реле через трансформатор тока и схему с коэффициентами передачи Кт и Ксх, как показано на рис. 2. Поэтому ток в защищаемой линии Iсз связан с током срабатывания реле Iср формулой: IСР =KсхICЗ/Kт.
Коэффициент чувствительности защиты характеризуется отношением тока в реле при режиме КЗ с минимальным током (I рк.мин ) к току срабатывания реле (Iср): Kч = IРК.МИН / IСР > 1.
МТЗ считается чувствительной, если Кч при КЗ на защищаемой линии не менее 1,5-2, а при коротком замыкании (КЗ) на предыдущем участке, где эта защита работает как резервная, не менее 1,2. Это значит, что Р3 должно иметь Кч = 1,5 -2, при КЗ в Т.3, и Кч=1,2 при КЗ в Т.2. (рис. 1).
а) селективность МТЗ обеспечивается только в радиальной сети с одним источником питания,
б) защита не быстродействующая, причем наибольшая выдержка на головных участках, где быстрое отключение короткого замыкания особенно важно,
в) защита проста и надежна, реализуется на реле тока серии РТ-40 и реле времени, и реле РТ-80 соответственно для независимой и зависимой от тока характеристики срабатывания,
г) используется в радиальных сетях
Токовая отсечка линий
Токовая отсечка является быстродействующей защитой. Селективность обеспечивается выбором тока срабатывания, больше максимального тока короткого замыкания при коротком замыкании в точках сети незащищаемой зоны.
где: Котс – коэффициент отстройки (1,2 — 1,3), Iк вн. макс – максимальный ток КЗ при КЗ вне зоны.
Поэтому токовая отсечка защищает часть линии, как показано на рис. 3 для случая трехфазного КЗ
Рис. 3. Защита части линии с помощью токовой отсечки.
Однако для тупиковой подстанции возможно целиком защитить линию до ввода в трансформатор, отстроив защиту от тока КЗ на низкой стороне, как показано на рис. 4 для случая короткого замыкания в Т.2.
Рис 4. Схема защиты тупиковой подстанции.
а) селективность токовой отсечки обеспечивается выбором тока срабатывания большим максимального тока внешнего КЗ и имеет место в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания,
б) защита быстродействующая, надежно работающая на головных участках, где быстрое отключение необходимо,
в) в основном защищает часть линии, имеет зону защиты, и поэтому не может быть основной защитой.
Дифференциальная защита линии
Продольная дифференциальная защита реагирует на изменение разности токов или их фаз, сравнивая их величины с помощью измерительных органов, установленных в начале и в конце линии. Для продольной защиты сравнивающей токи, показанной на рис.5, ток срабатывания реле. Iср определяется выражением : Iср >=» i1в- i2в.
Рис. 5 . Схема продольной дифференциальной защиты линии.
В нормальном режиме линии или режиме внешнего К3 (К1), в первичных обмотках трансформаторов тока текут и в том, и в другом случае одинаковые токи, и в реле разность токов: Iр = I1в — I2в
В случае внутреннего К3 (К2) ток реле становится: Iр=I1в+I2в
При одностороннем питании и внутреннем К3 (К2) I2в= 0 и ток реле: Iр=I1в
При внешнем К3 через реле проходит ток небаланса Iнб, вызванный неодинаковостью характеристик ТА:
где I’1нам, I’2нам токи намагничивания ТА, приведенные к первичным обмоткам.
Ток небаланса возрастает с увеличением первичного тока К3 и в переходных режимах.
Ток срабатывания реле должен отстраиваться от максимального значения тока небаланса: Iср >=» kотсiнб макс
Чувствительность защиты определяется как: Kч = Iк мин/KтIср
Даже для сравнительно коротких линий передач цеховых сетей промышленных предприятий, ТА оказываются расположенными далеко друг от друга. Поскольку защита должна отключать оба выключателя Q1 и Q2, устанавливаются два ТА на концах линии, что приводит к увеличению тока небаланса и уменьшению тока в реле при К3 на линии, т.к. ток вторичных обмоток распределяется на 2 ТА.
Для повышения чувствительности и отстроенности дифференциальной защиты применяются специальные дифференциальные реле с торможением, включение реле через промежуточные насыщающиеся ТА (НТТ) и автоматическое загрубление защиты.
Поперечная защита основана на сравнении токов одноименных фаз одного конца параллельных линий. Для поперечной защиты параллельных линий, показанной на рис. 6 , ток реле Iр = I1в— I2в.
Рис. 6 . Схема поперечной защиты параллельных линий
При внешнем К3 (К1) в реле имеется ток небаланса: Iр = Iнб.
Ток срабатывания реле определяется аналогично продольной защите.
При К3 (К2) защита срабатывает, однако если К2 смещена к концу линии, вследствие того, что разность токов убывает, защита не срабатывает. К тому же поперечная защита не выявляет поврежденный кабель, а, значит, не может быть основной защитой параллельных линий.
Введение в схему органа направления мощности двухстороннего действия устраняет этот недостаток. При К3 на одной из линий реле направления мощности позволяют осуществить воздействие на выключатель поврежденной линии.
Продольная и поперечная дифференциальная защита широко применяются в системах электроснабжения для защиты трансформаторов, генераторов, кабельных параллельных линий в сочетании с максимальной токовой защитой.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Коэффициент — отстройка
Коэффициент отстройки учитывает неточности расчетов. [1]
Коэффициент отстройки ka принимают равным: при tnei) 2 — 3 сек. [2]
Коэффициент отстройки kOTC принимается равным 1 8 для реле типа РТ-40 или ЭТ-521 и 2 для реле типа РТ-80 или ИТ-80, а также для реле прямого действия вследствие меньшей точности этих реле. [3]
Коэффициент отстройки определяется броском емкостного тока в момент замыкания. Без выдержки времени выполняются защиты, действующие на сигнал, защиты линий торфоразработок и других сетей, находящихся в подобных условиях, где при замыкании на землю линии для безопасности должны отключаться без замедления. При этом напряжение прикосновения ограничивается на допустимом уровне ( не более 40 В) и однофазные замыкания на землю не представляют опасности для обслуживающего персонала. [4]
Коэффициент отстройки & отс 1 должен, в частности, учитывать, что полный ток / Кл в n — й защите будет больше тока / к ( п — 1) в ( п — 1) — й защите за счет ответвления его части в неповрежденные элементы промежуточной подстанции. [5]
Коэффициент отстройки & отс1 должен, в частности, учитывать, что полный ток / Кп в л-й защите будет больше тока / К ( п-о в ( п — 1) — й защите за счет ответвления его части в неповрежденные элементы промежуточной подстанции. [6]
Поэтому коэффициенты отстройки / готс, & отс и йоте выбираются с учетом конкретных имеющихся условий. [7]
К, коэффициент отстройки & отс принимается равным 1 8 для реле типа РТ-40 или ЭТ-521 и 2 для реле типа РТ-80 или ИТ-80, а также для реле прямого действия вследствие меньшей точности этих реле. [9]
Величина ka — коэффициент отстройки от тока нагрузки — зависит от характера нагрузки. [10]
Такое большое значение коэффициента отстройки принято в связи с возможностью броска намагничивающего тока в момент пуска. [11]
Это дает повышение коэффициента отстройки . [13]
ТС 1 2 — коэффициент отстройки ; кв 0 9 — коэффициент возврата органа тока; / б max — максимальный рабочий ток стороны НН ( может быть принят равным номинальному току реактора или линейного регулировочного трансформатора), а также / сз окЛ.з. пред ( Усл — вие согласования по чувствительности с предыдущей защитой), где котс 1 1; / с. МТЗ предыдущего элемента, с которой производится согласование. За расчетное значение / с з принимается большее из двух полученных. [14]
Расчет максимальной токовой защиты и токовой отсечки
Для защит линий, имеющих выключатели с пружинными или пружинно-грузовыми приводами, максимальную токовую защиту и токовую отсечку можно выполнить на встроенных в привод выключателя реле прямого действия типа РТВ, имеющего ограниченно зависимую характеристику выдержки времени, и реле типа РТМ мгновенного действия. Часто применяются также реле типа РТ-85 (95) с использованием схемы с дешунтированием катушки отключения. В качестве катушек отключения в этом случае используются встроенные в привод выключателя реле прямого действия РТМ. Если защиты, выполненные на указанных реле, не удовлетворяют требованиям чувствительности и быстродействия можно применять другие схемы и реле.
При наличии выключателей с электромагнитными приводами защита обычно выполняется на выпрямленном оперативном токе с использованием реле тока типа РТ-80 (МТЗ на индукционном элементе, ТО на электромагнитном элементе) или реле тока типа РТ-40 и реле времени с независимой характеристикой выдержки времени.
Ток срабатывания МТЗ Iсз определяется по выражению:
где Iраб.макс -максимальный рабочий ток линии; Котс — коэффициент отстройки; Кз — коэффициент самозапуска; Кв — коэффициент возврата.
Кв определяется типом применяемых реле.
Котс принимается равным 1,1-1,2 при использовании реле РТ-40 и РТ-80, и 1,2-1,4 при использовании реле РТВ.
Коэффициент Кз для линий, питающих промышленную нагрузку или аналогичную ей (сельскохозяйственные комплексы на промышленной основе), можно определить по формуле:
где I (3) к — ток трехфазного короткого замыкания в точке сети, к которой подключена нагрузка с большим количеством двигателей.
При раздельной работе двух линий (КЛ1 и КЛ2) с устройством АВР на секционном выключателе и действии АВР (АВР РП) после отключения одной из них (например КЛ2) бездействие МТЗ оставшейся в работе линии (КЛ1) будет обеспечено выбором тока срабатывания защиты:
где К отс = 1,5-1,6 — коэффициент, учитывающий увеличение тока по линии Л1
из-за понижения напряжения при подключении к ней затормозившихся двигателей, ранее питавшихся от Л2.
За расчетный принимается наибольший ток срабатывания защиты, полученный по выражениям (4.1) и (4.3).
Для МТЗ, выполненных на переменном оперативном токе по схеме с дешунтированием электромагнитов отключения (ЭО) необходимо, чтобы ток срабатывания реле Iср был больше, чем ток срабатывания ЭО. Возможность применения схемы с дешунтированием ЭО проверяется по трем условиям.
1. Согласование основных реле токовых защит (РТ-85) с ЭО:
где Котс = 1,2-1,4; Ic.ЭО — ток срабатывания ЭО, равный 5 А (РТМ) или 3,5 А (ЭОТА); Iнам — ток намагничивания трансформатора тока (ТА), равный 0,6 А; КI — коффициент трансформации ТА.
2. Обеспечение надежной работы дешунтирующих контактов РТ-85:
где I (3) к.макс — максимальный ток КЗ в месте установки МТЗ; Ксх (3) — коэффициент схемы в режиме трехфазного КЗ.
3. Отсутствие возврата контактов реле РТ-85, РП-341 после дешунтирования ЭО:
где Iср — ток срабатывания дешунтирующего реле; Котс = 1,25; Кв = (0,3-0,4) для
электромагнитного элемента РТ-85; Кв = 0,4 для реле РП-341.
Время срабатывания МТЗ выбирается из условий селективности защиты и термической стойкости защищаемого элемента. Время срабатывания последующей защиты (расположенной ближе к источнику питания):
где tсз пред. — время срабатывания предыдущей защиты; Dt — ступень селективности принимается равной (0,4-0,6)с для защит с независимой характеристикой выдержки времени и (0,6-0,7)с для защит с ограниченно зависимой характеристикой.
Коэффициент чувствительности защиты:
где I (2) к.мин — ток двухфазного КЗ в конце защищаемого участка сети в минимальном режиме; Кч должен быть не менее 1,5.
Ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки от максимального тока трехфазного КЗ в конце линии:
Рекомендуемые значения коэффициента отстройки для ТО без выдержки времени приведены в табл.4.1.
Т а б л и ц а 4.1. Коэффициенты отстройки Котс для токовых отсечек
Источники:
http://electricalschool.info/main/elsnabg/1327-tokovaja-zashhita-linijj.html
http://www.ngpedia.ru/id114297p1.html
http://sdamzavas.net/4-6078.html
