3). Обеспечение чувствительности в защищаемой зоне и зоне резервирования.

Чувствительность защиты определяется коэффициентом чувствительности (k_ч.). Для защит линий с включением реле на разность фазных токов и для защит трансформаторов расчет k_ч целесообразно производить по вторичным токам:

(3)

где I_р.мин. – ток в реле при металлическом КЗ в конце защищаемой зоны в минимальном режиме работы питающей системы, значение его зависит от вида КЗ, схемы МТЗ и вида защищаемого элемента, а также от режимов его работы (например, при параллельной работе двух и более защищаемых элементов ток КЗ по каждому из них, как правило, меньше тока при том же КЗ, но при работе только одного из них);

I_с.р. – ток срабатывания реле (уставка), который определяется как

(4)

где I_с.з. – ток срабатывания защиты, наибольший из полученных по предыдущим условиям;

n_т – коэффициент трансформации трансформаторов тока;

– коэффициент схемы при симметричном режиме.

Коэффициент схемы показывает, во сколько раз ток в реле защиты больше, чем вторичный ток трансформаторов тока. Для схем соединений трансформаторов тока в звезду ; для схем, собранных в треугольник и на разность токов двух фаз, при трехфазном КЗ или в нормальном режиме.

Для защит, выполненных на токовых реле, имеющих плавную регулировку тока срабатывания (например, типа РТ-40), полученное по выражению (4) значение І_с.р. может быть принято за окончательное, для защит с токовым реле, имеющими ступенчатую регулировку тока срабатывания (например, типов РТ-80, РТ-90, РТВ), необходимо подобрать ближайшее большее значение тока уставки.

Для токовых защит линий напряжением 6 – 110 кВ с включением токовых реле на фазные токи (схемы полной и неполной звезды) расчет коэффициента чувствительности может производиться по первичным значениям токов КЗ и срабатывания защиты:

(5)

Для основной зоны обязательно значение , а для зоны резервирования .

2. Выбор времени срабатывания мтз

Время срабатывания (выдержка времени) МТЗ выбирается из условий селективности защиты и термической стойкости защищаемого элемента. По условию селективности для защит с независимыми характеристиками время срабатывания вышестоящей (расположенной ближе к источнику питания) защиты:

(6)

где t_{с.з.нижест} – время срабатывания нижестоящей защиты;

– ступень селективности.

Значение Δt для защит с независимой характеристикой определяется главным образом точностью работы реле времени. Точность работы современных электромеханических реле времени с часовым механизмом серий ЭВ и РВ снижается с увеличением диапазона уставок по шкале. Поэтому не следует при значениях составляющих менее 3,5 с, применять реле с увеличенным диапазоном измерений (9 и особенно 20 с). В практических расчетах для защит смежных элементов с использованием реле РВ и ЭВ-110 и 120 (пределы измерений 1,3 и 3,5 с) принимается среднее значение Δt = 0,4 с. Если нижестоящая защита выполнена без реле времени (токовая отсечка), то допустимо при необходимости принимать Δt = 0,3 с. Если нижестоящая защита выполнена с реле времени РВ или ЭВ- 120, а вышестоящая — с реле ЭВ или РВ-130 (предел измерений 9 с), то Δt = 0,5 с. При выполнении обеих согласуемых защит с реле ЭВ или РВ-130 ступень Δt = 0,6 с. В редких случаях установки на вышестоящей защите реле ЭВ или РВ-140 (предел измерений 20 с) рекомендуется значительно большая ступень: Δt ≈ 2 с. Для защит с реле типа РВМ-12 и РВМ-13 Δt = 0,5 — 0,6 с.

При использовании современных полупроводниковых (электронных) реле времени ступень селективности должна определяться в зависимости от паспортных данных этих реле. Опыт применения полупроводниковых органов выдержки времени, например РВ-01, ЯРЭ, указывает на возможность применения в расчетах Δt ≈ 0,3 – 0,4 с.

Для защит с электромеханическими реле, имеющими зависимую характеристику времени срабатывания, Δt ≈ 0,6 с (РТ-80, РТ-90) и Δt ≈ 0,8 с (РТВ). При согласовании характеристик защит в зависимой части рекомендуется увеличивать значение Δt, например, для РТВ до 1 с.

Ступень селективности цифровых реле Δt = 0,15 — 0,2 с.

Ступень селективности должна обеспечиваться:

а) При согласовании защит с зависимыми характеристиками – при максимальном значении тока КЗ в начале нижестоящего участка; такое согласование позволяет в ряде случаев ускорять отключение КЗ.

б) При согласовании защит с независимой и зависимой характеристиками – при токе срабатывания вышестоящей защиты с независимой характеристикой.

Выбранное по условию селективности время срабатывания защиты проверяется обеспечением термической стойкости защищаемого элемента. Такая проверка обязательна для трансформаторов и кабелей, а также рекомендуется для воздушных линий 6 и 10 кВ с проводами малых сечений.