С блокировкой от реле минимального напряжения

Наличие двигательной нагрузки заставляет принимать в формуле (3.4) повышенные коэффициенты самозапуска 4-5, что приводит к значитель-ному загрублению токовой уставки МТЗ и недостаточной чувствительности защиты. В этих случаях возможно использование схемы МТЗ с блокировкой от реле минимального напряжения (рис. 3.19), т.е. использование чувствительного токового органа совместно с органом напряжения, блокирующим действие токового органа в режимах перегрузок и самозапусков.

Рис. 3.19

Защита может подействовать неправильно, если при перегрузке будет иметь место перегорание предохранителя или обрыв цепи от ТН. Во избежание этого предусмотрено реле KL (рис. 3.19).

Ток срабатывания данной МТЗ рассчитывается по следующему условию:

,

(3.12)

а также согласуется с предыдущими МТЗ по току по условию (3.5).

Напряжение срабатывания минимальных реле напряжения должно удовлетворять условиям:

а) защита не должна действовать при нормальных понижениях рабочего напряжения (при самозапусках нагрузки)

;

(3.13)

б) защита должна обладать необходимой чувствительностью в основной и резервной зонах

,			(3.14)
где	–	максимальное значение остаточного напряжения в месте установки защиты при КЗ в конце основной или резервной зоны.

Вместо трёхрелейного органа напряжения (рис. 3.19) может использо-ваться комбинированный пусковой орган напряжения, состоящий из фильтра напряжения обратной последовательности и одного минимального реле напряжения (схема Мосэнерго). Однако схема Мосэнерго имеет большую чувствительность пускового органа напряжения, чем трёхрелейная схема, и поэтому уставку токового органа необходимо загрублять: согласовывать с предыдущей защитой по току по условию (3.5). Согласование МТЗ с тремя реле напряжения с предыдущими МТЗ может производиться и по току и по напряжению, если согласование только по току сильно загрубляет защиту.

Общая оценка МТЗ

Достоинства: простота, надежность, низкая стоимость, возможность дальнего резервирования.

Недостатки: низкое быстродействие; недостаточная чувствительность в ряде случаев (разветвленная сеть с большим числом линий и/или значитель-ными двигательными нагрузками).

Максимальная токовая защита широко применяется в радиальных сетях с односторонним питанием всех напряжений. В сетях 35 кВ и ниже МТЗ является основной защитой.

Токовая отсечка

Токовая отсечка (ТО) выполняется по таким же схемам, что и простейшая МТЗ. Однако при этом селективность ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны действия, т.е. ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока КЗ в конце зоны защиты

,			(3.15)
где	–	коэффициент надежности, который учитывает и апериодическую составляющую тока КЗ. Для РТ-40, действующих через промежуточные реле , для отсечки с выдержкой времени , для реле РТ-80, РТ-90, РТМ  для отстройки от ударного тока КЗ.

Если в зоне защиты ТО есть силовой трансформатор, то необходимо отстроить I_с.з ТО и от броска тока намагничивания при его включении

,			(3.16)
где	–	сумма номинальных токов всех трансформаторов, подключен-ных к данному присоединению;
	–	коэффициент надежности отстройки. Если ТО выполнена без промежуточных реле, то , если на РТ-40 с промежу-точными реле, то .

Коэффициент чувствительности ТО рассчитывается как

,			(3.17)
где	–	минимальный ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора, если ТО защищает трансформатор (при этом kч должен быть больше двух); ток КЗ в месте установки ТО в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме, если ТО защищает ЛЭП (при этом kч должен быть больше 1,2).

Если ТО защищает блок линия-трансформатор, то I_с.з ТО необходимо отстраивать от трёхфазного тока КЗ на стороне низкого напряжения трансформатора. Тогда ТО будет надежно защищать всю линию и часть трансформатора (рис. 3.20).

Рис. 3.20

Эффективность ТО ЛЭП иногда определяется в виде зоны действия в процентах от всей длины линии. Для этого рассчитывается несколько точек трёхфазных и двухфазных КЗ на ЛЭП и строится кривая спада тока КЗ (рис. 3.21).

Рис. 3.21

Токовая отсечка с выдержкой времени используется для охвата всей зоны защиты (рис. 3.22). Для этого  ТО отстраивают от  в конце предыдущего участка по формуле (3.15) и вводят выдержку времени t_с.з = 0,3 ¸ 0,6 с для согласования с мгновенной ТО предыдущего участка.

Рис. 3.22

При этом коэффициент надёжности  и не требуется отстройка от броска тока намагничивания.

Использование ТО с выдержкой времени невозможно в сетях с малым сопротивлением линии (КЛ) из-за неразличимости токов КЗ.

Оценка ТО

Достоинства: ТО – самая простая защита; ТО – быстродействующая РЗ.

Недостатки: зона защиты охватывается не полностью, поэтому ТО не может быть основной защитой; зона защиты изменяется в зависимости от вида КЗ и режима системы.

Токовая отсечка используется в качестве резервной быстродействующей защиты в распределительных сетях, если её чувствительность удовлетворяет требованиям.