11. То (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания)

Токовая отсечка - мгновенно действующая токовая защита, селективность действия которой по отношении к защитам смежных участков достигается выбором тока срабатывания Iсз большим максимального тока внешнего короткого замыкания Iкз.вн.мах.

Работа защиты на защищаемом участке обеспечивается тем, что ток в линии увеличивается по мере приближения места повреждения к источнику питания. Время срабатывания токовой отсечки складывается из времени действия токового и промежуточного реле и составляет tотс = 0,04 - 0,06 с.

Рассмотрение принципа действия токовой отсечки проведем для радиальной линии с односторонним питанием. Максимальный ток внешнего короткого замыкания в защищаемой линии АБ длиной l имеет место при металлическом коротком замыкании в начале следующей линии, у шин подстанции Б (точка К).

Для селективной работы токовой отсечки линии АБ ток срабатывания выбирается для трехфазного короткого замыкания следующим образом: Iсз = kотс х Iкз.вн.мах.

Особенность работы токовой отсечки: защищаемая зона, характеризующая чувствительность защиты, составляет только часть линии (Iсз кз). Согласно правил устройства электроустановок токовая отсечка считается эффективной, если зона действия в минимальном режиме не меньше 20 % длины линии. Обычно токовая защита устанавливается вместе с максимальной токовой защитой (МТЗ) с выдержкой времени на первых участках защищаемой линии.

Токовые отсечки также могут применяться для защиты линий с двусторонним питанием

Токовые отсечки устанавливаются с обеих сторон линии АБ. Для их селективной работы должна выполняться отстройка от максимального тока внешнего замыкания. Рассматриваются несколько случаев:

Iсз кз.махА

Iсз кз.мах.Б

Далее выбирается большее значение. Т.к. в данном случае Iкз.махА кз.мах.Б, то ток срабатывания отсечек по обоим концам линии одинаков и равен Iсз = kотс х Iкз.махА.

Для отсечек, зона действия которых охватывает только часть линии, важна одинаковая чувствительность при различных видах коротких замыканий. Поэтому для защиты от многофазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью обычно используется схема соединения ТТ в неполную звезду.

Область применения токовых отсечек: применяются как вспомогательные защиты для сокращения времен отключения повреждения. В некоторых случаях мгновенная токовая отсечка может служить основной защитой, например на радиальных линиях, питающих понижающие трансформаторы.

Преимущества токовой отсечки:

1. Селективность работы в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

2. Быстрое отключение наиболее тяжелых для системы коротких замыканий, расположенных вблизи шин станций и подстанций.

Недостатки: Защищают только часть длины линии при металлических коротких замыканиях. При повреждении через переходное сопротивление зона действия токовой отсечки может снизиться до нуля.

12. То с выдержкой времени (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).

Основной недостаток токовой отсечки без выдержки времени состоит в том, что она защищает только часть линии. В связи с этим возникает необходимость иметь вторую ступень токовой защиты. Вместе с первой ступенью она должна обеспечить защиту всей линии и шины приемной подстанции.

Вторая ступень АII1 является относительно селективной. Она может срабатывать при КЗ в начале следующей линии. Для того, чтобы она не срабатывала раньше первой ступени следующей линии в зоне lI A2 токовой отсечки АI2 линии БВ, ее делают с выдержкой времени.

Выдержка времени должна быть больше времени срабатывания t^I_А2 ТО без выдержки времени на некоторое время ∆t, Это время называется ступенью селективности.

t^II_А1 = t^I_А2+∆t.

Ступень селективности учитывает

- время отключения t_о.в. выключателя Q2;

- погрешности во время действия tП1 защиты АII1 и tп2 защиты АI2.

- учитывается также некоторое время запаса tзап.

С учетом всего этого

∆t = tо.в. + tп1 + tп2 + tзап.

В расчетах принимают ∆t =0,3 ... 0,6 с, поэтому выдержка времени t^II_А1 второй ступени обычно не превышает 0,5 с.

Ток срабатывания IIIс.зА1 токовой отсечки линии АБ рассчитывается по формуле

IIIс.з.А1= k^II_отс.* IIс.зА2

где k^II_отс= 1,1-1,05.

При таком выборе тока срабатывания IIIс.з.А1 и выдержки времени tIIА1, в зону действия второй ступени защиты входит линия АБ’ и шины приемной подстанции.

Она обеспечивает дальнее резервирование в случае отказа отсечки AI2 при коротких замыканиях на линии БВ вблизи шин подстанции Б и ближнее резервирование в случае отказа АI1 первой ступени защиты линии АБ. Если выдержка времени второй ступени оказывается приемлемой, то первая ступень может отсутствовать.

Вторую ступень выполняют с независимой от тока выдержкой времени.

Чувствительность второй ступени проверяется по минимальному току повреждения при металлическом к.з. в конце защищаемой линии. При этом коэффици­ент чувствительности должен быть kЧII>1,3... 1,5.

Преимущества ТО с выдержкой времени:

1. Имеет сравнительно небольшое время срабатывания.

2. Способна осуществлять дальнее и ближнее резервирование.

3. При соответствующем выборе ее параметров сохраняет селективность и на линиях с двусторонним питанием.

Недостатки:

1. В ряде случаев чувствительность ее оказывается недостаточной.