Мтз (максимальная токовая защита)
МТЗ относится к разряду токовых защит, реагирующих на повышение тока в контролируемой цепи до некоторого расчетного уровня - тока срабатывания защиты 1с.з.
Применяется для защиты электрооборудования и электросети от токов короткого замыкания и токов перегрузки.
МТЗ всегда состоит из пускового органа, который выявляет момент КЗ или перегрузки линии (например РТ- 40) и замедляющего органа (например РВ-134), который нужен для обеспечения селективности защиты.
Селективность действия смежных МТЗ достигается путем согласования их срабатывания во времени по ступенчатому принципу. Величина ступени Δ t выбирается такой, чтобы при КЗ в точке К1 МТЗ II не успела сработать (см. рис. 1). Как правило у аналоговых защит Δ t = 0,5с, у цифровых защит Δt может достигать 0,1с.
Существуют реле, которые в одном корпусе содержат и пусковой орган и орган замедления (РТ-80), при их использовании реле времени не ставиться и МТЗ считается с зависимой от тока выдержкой времени т.е. чем ток больше, тем меньше выдержка времени (быстрее вращается диск).
На объектах МН в основном применяется МТЗ с реле тока и реле времени, т.е. МТЗ с независимой от тока выдержкой времени.
Требования к МТЗ (к выбору тока с.з.):
1. МТЗ не должна срабатывать при прохождении максимального тока нагрузки.
2. МТЗ должна надёжно действовать на защищаемом участке и иметь К ч ≥ 1,5 т.е. тока двухфазного КЗ, произошедшего в конце основной зоны защиты в 1,5 и более раз;
3. МТЗ должна действовать и при КЗ на смежном (резервном) участке и иметь Кч>1,2., т.е. ток срабатывания защиты должен быть меньше тока двухфазного КЗ, произошедшего в конце основной зоны защиты в 1,2 раза;
4. Реле тока МТЗ должны вернуться в исходное положение от тока нагрузки линии после отключения КЗ на смежном участке, называемым внешним КЗ. (поэтому важно чтобы коэффициент возврата Кв был высокий, к.п. не ниже 0,8.
ТО (токовая отсечка)
ТО - разновидность МТЗ, обеспечивает быстрое отключение места КЗ. Отличается от МТЗ отсутствием органа замедления и способом выбора тока срабатывания защиты
В сетях с изолированной нейтралью применяется для защиты от межфазных КЗ ЛЭП, трансформаторов небольшой мощности (до 4000 кВА) и электродвигателей мощностью до 5000 кВт путем отключения без выдержки времени.
Т.к. ТО защищает только от межфазных КЗ, поэтому она применяется совместно с МТЗ, в этом случае такая защита носит название двухступенчатой токовой защиты (МТЗ).
Рис. 2. Обеспечение селективности ТО, где I кз- кривая величины тока короткого замыкания в зависимости от места КЗ. Чем дальше от места установки защиты произошло КЗ, тем ток КЗ будет меньше, т.к. увеличивается сопротивление линии.
Селективность ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны ее действия. Для этого Iсз отстраивается (должен быть больше) не от максимального тока нагрузки, а от тока при трехфазном КЗ в максимальном режиме системы (I(3)кз max ) в конце защищаемой зоны.
Iсзто = Кн I(3)кз max где
ТО II не должна срабатывать при КЗ в конце своего участка или начале следующего. Например при КЗ в точке К1- на смежной последующей линии, ТО II не среагирует, т.к. ее ток срабатывания будет больше протекающего тока КЗ (I кз), см. рис.2.
При расчетах следует иметь ввиду что, ток срабатывания защиты (Iсз) выбирается в зависимости от того, какое присоединение защищает ТО. Так, например, при защите трансформатора (блока линия-трансформатор), Iсз выбирается так, чтобы ТО не действовала при КЗ на шинах низкого напряжения трансформатора. В этом случае формула (4.1) будет выглядеть следующим образом
Iсзто= Кн I(нн)кз тах/Ктр, (4.2)
где Кф- коэффициент трансформации силового трансформатора;
I(нн)кз max - максимальный ток трехфазного КЗ на стороне НН трансформатора.
При таком выборе ТО надежно защищает всю линию до трансформатора и обмотку высокого напряжения трансформатора. Поскольку ТО не срабатывает при внешних КЗ, то при выборе Iсзто коэффициент возврата не учитывают.
При установке ТО для защиты электродвигателя Iсзто отстраивается (должен быть больше) от пускового тока электродвигателя
Iсзто= Кн Iпуск, (4.3)
При защите любого присоединения ТО должна иметь коэффициент чувствительности
Кч=I(2)кзгат/Iс.з>2, (4.4)
где I(2)K3 min минимальный ток двухфазного КЗ в начале защищаемого участка, а не в конце , как у МТЗ.
Характеристика зоны класса 2 по ГОСТ 30852.9-2002.
Взрывоопасная зона - помещение или ограниченное пространство в помещении или у наружной установки, в котором имеется или может образоваться взрывоопасная смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании электрооборудования, его монтаже и эксплуатации.
Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и продолжительности присутствия взрывоопасной газовой смеси подразделяются на три класса.
Зона класса 2 - зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.
При определении взрывоопасных зон по ПУЭ принимается, что
а) взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения;
б) взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения. Помещение за пределами взрывоопасной зоны следует считать невзрывоопасным, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность;