- •Вопрос 1 основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты
- •Вопрос 2 повреждения в электроустановках
- •Ненормальные режимы
- •Вопрос 3 и 4 источники и схемы оперативного тока
- •Вопрос 5
- •Реле тока на индукционном принципе
- •Индукционные реле тока серий рт-80 и рт-90
- •Вопрос 6 требования к точности трансформаторов тока, питающих рз
- •Вопрос 7 трансформаторы тока и их погрешности
- •Параметры, влияющие на уменьшение намагничивающего тока
- •Вопрос 8 типовые схемы соединения обмоток трансформаторов тока
- •Вопрос 9 нагрузка трансформаторов тока
- •Вопрос 10 выдержки времени защиты
- •Вопрос 11 принцип действия токовых зашит
- •Максимальная токовая зашита лэп
- •Схемы мтз на постоянном оперативном токе
- •Вопрос 12 максимальная токовая защита с блокировкой реле мин напряжения
- •Вопрос 13 . Максимальные токовые защиты на переменном оперативном токе
- •Вопрос 14 выбор тока срабатывания
- •Вопрос 15 принцип действия токовых отсечек
- •Схемы отсечек
- •Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием
- •Неселективные отсечки
- •Отсечки на линиях с двусторонним питанием
- •Отсечки с выдержкой времени
- •Вопрос 16 защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью общие сведения
- •8.2. Максимальная токовая защита нулевой последовательности
- •8.3. Токовые направленные защиты нулевой последовательности
- •Отсечки нулевой последовательности
- •Выбор уставок токовых защит нулевой последовательности
- •Вопрос 17 . Принципы выполнения защиты от однофазных замыканий на землю
- •Фильтры токов и напряжений нулевой последовательности
- •Вопрос 18 токи и напряжения при однофазном замыкании на землю
- •Вопрос 20 выбор уставок срабатывания
- •Мертвая зона
- •Токовые направленные отсечки
- •Оценка токовых направленных защит
- •Вопрос 21 необходимость направленной защиты в сетях с двусторонним питанием
- •Функциональная схема и принцип действия токовой направленной защиты
- •Схемы включения реле направления мощности
- •Поведение реле направления мощности, включенных на токи неповрежденных фаз
- •Схемы направленной максимальной токовой защиты
- •Вопрос 22 принцип действия и виды поперечных дифференциальных защит параллельных линий
- •Токовая поперечная дифференциальная зашита
- •Направленная поперечная дифференциальная защита
- •Вопрос 25 . Принцип действия продольной дифференциальной защиты
- •Токи небаланса в дифференциальной защите
- •Вопрос 26 дистанционная защита назначение и принцип действия
- •Характеристики выдержки времени дистанционных защит
Вопрос 15 принцип действия токовых отсечек
Отсечка является разновидностью МТЗ, позволяющей обеспечить быстрое отключение КЗ. Токовые отсечки подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени.
Селективность токовых отсечек достигается ограничением их зоны действия так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, РЗ которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки (Iс.з) должен быть больше максимального тока КЗ (IK max), проходящего через нее при повреждении в конце участка (например, AM на рис.5.1), за пределами которого она не должна работать: Iс.з > Iк М.
Действительно, ток КЗ в какой-либо точке рассматриваемого участка сети
(5.1)
где Ес – эквивалентная ЭДС генераторов энергосистемы; Хс и Хл.к – сопротивление ЭЭС и участка ЛЭП (AM) до точки КЗ; Ху – удельное сопротивление, Ом/км; lл.к – длина участка до точки КЗ.
З она действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП. Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой ЛЭП и по условию селективности должна отстраиваться от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени.
Токовые отсечки применяются как в радиальной сети с односторонним питанием, так и в сети, имеющей двустороннее питание.
Схемы отсечек
С хемы цепей постоянного тока отсечек изображены на рис.5.2, а, б. Схемы отсечек, выполненные на электромеханических реле и на постоянном оперативном токе, аналогичны схемам МТЗ, приведенным на рис.4.2 и 4.4.
Т ак же как и МТЗ, отсечки выполняются на постоянном и переменном оперативном токе, а также с помощью реле прямого действия по схемам, приведенным на рис.4.19, 4.27, 4.29, 4.31.
Схемы отсечек с выдержкой времени полностью совпадают со схемами МТЗ с независимой выдержкой времени. Схемы отсечек без выдержки времени отличаются от схем МТЗ отсутствием реле времени.
Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием
Ток срабатывания отсечки. Ток срабатывания мгновенной отсечки должен удовлетворять условию (5.2) при КЗ в конце защищаемой ЛЭП АВ, т. е. в точке М (рис.5.3):
(5.2)
где Iк(М)mах – максимальный ток КЗ в фазе ЛЭП при КЗ на шинах подстанции В (точка М на рис.5.3); kотс – коэффициент отстройки.
Т ок КЗ Iк(М)mах рассчитывается для таких режимов работы ЭЭС и видов повреждений, при которых он оказывается наибольшим. Поскольку собственное время действия отсечки равно 0,02–0,01 с, то ток КЗ рассчитывается для начального момента времени (t = 0) и принимается равным действующему значению периодической составляющей. При расчете тока КЗ генераторы замещаются сверхпереходным сопротивлением Х''d.
В схемах отсечки, где токовые реле действуют непосредственно на отключение без промежуточного реле или с быстродействующим промежуточным реле, время действия отсечки может достигать одного периода (т.е. 0,02 с). В этом случае следует учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, умножая ток Iк(М)mах на коэффициент ka = 1,6÷1.8.
У отсечек ЛЭП с токовыми реле типа РТ-40 kотс = 1,2÷1,3; с реле типа РТ-80 и РТ-90 kотс = 1,5 из-за большей погрешности реле.
На одиночных ЛЭП, питающих тупиковую ПС, и на ЛЭП, питающих подстанции, подключенные по схеме ответвления, необходимо дополнительно к условию (5.2) отстроить отсечку от суммарного броска тока намагничивания трансформаторов, установленных на этих подстанциях. Отстройка проверяется по выражению
(5.2а)
где Ihom.t – суммарный номинальный ток трансформаторов ПС.
Ток срабатывания отсечки принимается равным большему значению из определенных по (5.2) и (5.2а).
Ток срабатывания реле отсечки выбирается по выражению
(5.2б)
где kсх – коэффициент схемы.
Зона действия отсечки определяется графически, как показано на рис.5.3. Обычно строятся кривые тока КЗ в зависимости от расстояния Iл.к до точки КЗ; IК = f(l) для максимального и минимального режимов (кривые 1 и 2 на рис.5.3), и по точке пересечения их с прямой Iс.з находится конец зоны отсечки в максимальном и минимальном режимах (N1 и N2 соответственно).
Зону действия отсечки можно также определить по формуле
(5.3)
где Хотс – зона действия отсечки, выраженная в процентах от сопротивления защищаемой ЛЭП; Хл – сопротивление защищаемой ЛЭП; Хс – сопротивление ЭЭС (см. рис.5.1); Iс.з – ток срабатывания отсечки, выбранной согласно (5.2) и (5.2а).
Правила устройства электроустановок рекомендуют применять отсечку, если ее зона действия охватывает не менее 20% защищаемой ЛЭП. Вследствие простоты отсечки она применяется в качестве дополнительной РЗ и при зоне действия, меньшей 20%, если основная РЗ ЛЭП имеет мертвую зону.
При схеме работы ЛЭП блоком с трансформатором (рис.5.4) отсечку отстраивают от тока при КЗ за трансформатором в точке К1 В этом случае отсечка защищает всю ЛЭП и оказывается весьма эффективной.
Время действия отсечки. Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточного реле (рис.5.2, а). При быстродействующих промежуточных реле (0,02 с) отсечка срабатывает в течение времени tз = 0,04 ÷ 0,06 с. Наличие промежуточного реле облегчает работу контактов токовых реле и позволяет не учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, поскольку последняя затухает очень быстро (за 0,02-0,03 с). На ЛЭП, защищенных от перенапряжений трубчатыми разрядниками, отсечка не должна срабатывать при их действии. Время работы разрядников составляет около 0,01-0,02 с. При каскадном действии разрядников оно увеличивается до 0,04-0,06 с. Применением промежуточного реле с временем действия t = 0,06 ÷ 0,08 с удается отстроить отсечку от работы разрядников.