Защита от свръхток на линии

Защита от свръхток на линии

Защитата от свръхток (защита от свръхток) на линиите е широко разпространена в радиални мрежи с едно захранване и е инсталирана на всяка линия.

Избирателността се постига чрез избор на параметрите IСр и tss — токове на работа на защитата и време на работа на защитата.

Условията за подбор са следните:

а) Ток на изключване Iss > Азp max i,

където: азp max i е максималният работен ток на линията.

б) време за реакция tsz i = tss (i-1) макс + Δt,

където: tss (i-1) макс е максималното време за реакция на защитата на предишния ред, Δt е нивото на селективност.

Изборът на времето за реакция на свръхтоковата защита с независими (а) и зависими (б) характеристики е показан на фиг. 1 за радиална мрежа.

Ориз. 1. Избор на време за реакция на свръхтокова защита с независими (а) и зависими (б) характеристики.

Работният ток на свръхтоковата защита се изразява с формулата:

АзSZ = КотKz’Ip макс / Кv,

където: К.от — коефициент на настройка, Kh ‘ — коефициент на самостоятелно стартиране, Kv Коефициентът на възвръщаемост ли е. За релета с директно действие: Kот = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.

За непряко реле: Kот = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.

Коефициент на самостоятелно стартиране: Kс= 1,5 — 6.

Ориз. 2. Блокова схема на включване на реле с непряко действие.

Непрякото реле се характеризира с включване на самото реле чрез токов трансформатор и верига с коефициенти на предаване KT и К.cxкакто е показано на фиг. 2. Следователно токът в защитената линия Iss свързан с работния ток на релето IСр по формулата: IСр = КcxАзCZ/ КT.

ISR = KотКсКscАзp макс/ КvКT.

Коефициентът на чувствителност на защита се характеризира със съотношението на тока в релето в режим на късо съединение с минимален ток (I rk.min) към работния ток на релето (Iav): Kз = IPК. МИН / АзСр > 1.

MTZ се счита за чувствителен, ако Kз с късо съединение на защитената линия най-малко 1,5-2 и с късо съединение (късо съединение) в предишния раздел, където тази защита работи като резервна, най-малко 1,2. Това означава, че P3 трябва да има Kз = 1,5 -2, с късо съединение в T.3 и Kз= 1,2 с късо съединение в Т.2. (Фиг. 1).

Изводи:

а) селективността на MTZ се осигурява само в радиална мрежа с един източник на захранване,

б) защитата не е бързодействаща и най-дългото забавяне в секциите на главата, където бързото късо съединение е особено важно,

в) защитата е проста и надеждна, прилагана на текущо реле RT-40 серия и реле за време и реле RT-80 съответно за независима и зависима от тока характеристика на отговор,

г) използвани в радиални мрежи <35kV.

Текущо прекъсване на линиите

Претоварването е бързо действаща защита. Селективността се осигурява от избора на работния ток, който е по-голям от максималния ток на късо съединение в случай на късо съединение в точките на мрежата на незащитената зона.

Iзз = Кот• Аздо вън макс,

където: К.от — коефициент на настройка (1.2 — 1.3), Iда изт. Макс -максимален ток на късо съединение при късо съединение извън зоната.

Следователно свръхтокът защитава част от линията, както е показано на фиг. 3 за случая на трифазно късо съединение

Ориз. 3. Защита на част от линията чрез прекъсване на тока.

Ток на прекъсване на релето: IСр = КcxАзС.З./KT

Въпреки това, за подстанция в задънена улица е възможно напълно да се защити линията преди влизане в трансформатора, като се настрои защита от ток на късо съединение от ниската страна, както е показано на фиг. 4 за случая на късо съединение в Т.2.

Фигура 4. Схема на защита на задънена подстанция.

Изводи:

а) селективността на прекъсването на тока се осигурява от избора на работния ток, по -голям от максималния ток на външното късо съединение и се осъществява в мрежи от всякаква конфигурация с произволен брой източници на захранване,

б) бързодействаща защита, работеща надеждно в секциите на главата, където е необходимо бързо изключване,

в) защитава главно част от линията, има защитна зона и следователно не може да бъде основната защита.

Линейна диференциална защита

Надлъжната диференциална защита реагира на промените в разликата между токове или техните фази, сравнявайки техните стойности с помощта на измервателни устройства, инсталирани в началото и в края на линията. За надлъжна защита, сравнявайки токове, показани на фиг. 5, работния ток на релето. АзСр се дефинира с израза: IСр1в- i2в.

Ориз. 5… Защитна верига с надлъжна диференциална линия.

В нормален режим на линия или външен режим K3(K1), в първичните намотки на токови трансформатори, и в двата случая протичат едни и същи токове, а в релето разликата на токовете: IR = Аз1в — аз2в

В случай на вътрешен K3 (K2) токът на релето става: IR= Аз1в+ Аз2в

С еднопосочно захранване и вътрешно K3 (K2) I2в= 0 и ток на релето: IR= Аз1в

При външен K3 токът на дисбаланс I преминава през релетоnbпричинени от различието на характеристиките на ТП:

АзR = Азnb = Аз1в — аз2в= Аз ‘2 нас — аз ‘1 нас,

където съм аз1, аз2 съм ТА магнетизиращи токове, редуцирани до първичните намотки.

Токът на дисбаланс се увеличава с увеличаване на първичния ток K3 и в преходни режими.

Работният ток на релето трябва да се регулира от максималната стойност на тока на дисбаланс: IСротсiнб макс

Защитната чувствителност се определя като: Kз = Аздо мин/ КTАзСр

Дори за относително къси преносни линии на търговски мрежи на промишлени предприятия, ТП са разположени далеч една от друга. Тъй като защитата трябва да отваря и двата ключа Q1 и Q2, в краищата на линията са инсталирани две ТА, което води до увеличаване на тока на дисбаланс и намаляване на тока в релето при К3 на линията, тъй като токът на вторичната намотка се разпределя върху 2 TA.

За повишаване на чувствителността и настройка на диференциалната защита се използват специални диференциални релета със спиране, релето се включва чрез междинно наситен TA (NTT) и автоматично деактивиране на защитата.

Страничната защита се основава на сравняване на токовете на същите фази в единия край на паралелни линии. За странична защита на паралелни линии, показани на фиг. 6, релеен ток IR = Аз1в- аз2в.

Ориз. 6… Паралелна линия напречна защитна верига

С външен K3 (K1) релето има ток на дисбаланс: IR = Азnb.

Работният ток на релето се определя подобно на надлъжната защита.

При K3 (K2) защитата се задейства, но ако K2 се измести до края на линията, поради факта, че разликата в токовете намалява, защитата не работи. Освен това напречната защита не разкрива повреден кабел, което означава, че не може да бъде основната защита на паралелни линии.

Въвеждането на двойно действащ орган за насочване на мощността във веригата премахва този недостатък. С K3 на една от линиите, релетата за посока на мощността дават възможност да се действа върху прекъсвача на повредената линия.

Надлъжната и страничната диференциална защита се използват широко в захранващите системи за защита на трансформатори, генератори, кабелни паралелни линии в комбинация със защита срещу свръхток.