>
Фрагмент книги (стр.140-143) Н.В. Чернобровов. Релейная защита. - М: "Энергия", 1974.-680 с.
4-5. 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 от-cтройки 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 Iн.макс, для чего ток срабатывания защиты Iс.з должен быть больше максимального тока нагрузки:
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 точке 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.
Рис. 4-8. К выбору тока срабатывания максимальной токовой защиты с учетом коэффициента возврата реле.
Этот ток в первый момент времени после отключения к. з. имеет повышенное значение из-за пусковых токов электродвигателей. Асинхронные электродвигаели, 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 Iз постепенно затухает, и в линии устанавливается рабочий ток, который в худшем случае может иметь максимальное значение Iн.макс.
Рис. 4-9. Характер изменения тока и напряжения в линии при к. з. в сети и после его отключения.
Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз. Учет самозапуска двигателей является обязательным. Исходя из этого
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:
Коэффициент надежности kн учитывает возможную погрешность в величине тока возврата реле и принимается равным 1,1—1,2.
Ток срабатывания защиты находится из соотношения, определяющего связь между токами возврата и срабатывания токовых реле: Iвоз/Iс.з=kвоз. Подставляя в это выражение значение Iвоз из (4-3), находим соответствующий ему ток срабатывания:
Вторичный ток срабатывания реле Iс.р находится с учетом коэффициента трансформации трансформаторов тока и схемы включения реле, характеризуемой коэффициентом схемы ксх
Для схемы соединения в звезду (полную или неполную) ксх=1. Для схемы с включением реле на разность токов двух фаз ксх=
.
Рис. 4-10. Характерные схемы сети для определения максимального тока нагрузки при выборе тока срабатывания максимальной токовой защиты.
а — при отключении параллельной линии; б — при отключении одной линии и действий АВР; в — при самозапуске электродвигателей.
Рис. 4-11. Зона действия максимальной токовой защиты должна охватывать защищаемую линию Л1 и следующий второй участок (линию Л2 и трансформатор Т).
Как видно из выражения (4-4), значение Iс.з зависит от квоз и Iн.макс. Ток срабатывания обратно пропорционален квоз, поэтому в целях уменьшения Iс.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 Iн.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 В (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 минимальному значению тока Iк.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:
Коэффициент чувствительности для защищаемой линии считается допустимым, если Iк.мин в 1,5 раза больше тока срабатывания защиты. Снижение кч ниже 1,5 не рекдмендуется, так как действительный ток в реле при к. з. может оказаться меньше расчетного Iк.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 кч=1,2.
>