9)Принцип действия максимальной токовой защиты (мтз). Расчет тока срабатывания мтз от междуфазных кз. Выбор времени срабатывания мтз. Обеспечение селективности мтз. Общая оценка мтз.

Ответ: Максимальная токовая защита контролирует ток в защищаемом элементе, отстраивается от тока нагрузки и при превышении тока уставки, с выдержкой времени действует на отключение этого элемента. Комплекты защит АК1, АК2, АК3 (рис.7.2) установлены в начале каждой линии. Каждая из защит линий W1,W2 и W3 действует на отключение выключателя соответствующей линии при повреждении на ней или на шинах противоположной (смежной) подстанции.

а)

б)

Рисунок 7.2 – Расчетная схема для выбора уставок токовых защит (а) и карта селективности для МТЗ с независимой выдержкой времени (б).

Таким образом, селективность МТЗ обеспечивается ее выдержкой времени. Выдержки времени смежных МТЗ отличаются на величину, называемую ступенью селективности. Для защит выполненных на электромеханической базе ступень селективности ∆t составляет 0,5-0,7 с. Микропроцессорные защиты позволяют обеспечить ступень селективности равную 0,2-0,3 с.

Рисунок 7.3 . Независимая (1) и зависимая (2) характеристики времени срабатывания МТЗ.

Недостатком МТЗ является то, что по мере приближения места установки защиты к источнику питания увеличивается ее выдержка времени. Так как при этом увеличивается и величина тока КЗ, объем повреждения возрастает. МТЗ могут выполняться с выдержками времени, не зависящими от тока в защищаемом участке. МТЗ могут выполняться с выдержками времени, зависящими от тока в защищаемом участке (рис.7.3, кривая 2). Задачей МТЗ является не только защитить свою линию, но и обеспечить дальнее резервирование в случае отказа защиты или выключателя при повреждениях на нижестоящих (предыдущих) линиях. МТЗ характеризуется двумя параметрами: током срабатывания, выдержкой времени срабатывания.

Расчет тока срабатывания МТЗ от междуфазных КЗ. Ток срабатывания МТЗ (первичный) выбирается по трем условиям: 1. Несрабатывание защиты при сверхтоках после аварийных перегрузок, т.е. после отключения КЗ на предыдущем элементе; 2. Согласование чувствительности защит последующего и предыдущего элементов;3. Обеспечение достаточной чувствительности при КЗ в конце защищаемого элемента (основная зона) и в конце каждого из предыдущих элементов (зона дальнего резервирования).

По первому выражению: где Кн = 1.1-1.2 для цифровых реле;

По второму условию по выражению: Для выполнения третьего условия (7.3)

где - коэффициенты чувствительности защиты соответственно в основной и резервной зонах; - минимальные токи КЗ (обычно - двухфазные при минимальном режиме питающей системы). Согласно ПУЭ должны выполняться условия:

Выбор времени срабатывания МТЗ. где Dt – ступень селективности.

10)Расчет уставок и коэффициента чувствительности мтз радиальной сети с независимой выдержкой времени.

Ответ: Максимальная токовая защита контролирует ток в защищаемом элементе, отстраивается от тока нагрузки и при превышении тока уставки, с выдержкой времени действует на отключение этого элемента. Комплекты защит АК1, АК2, АК3 (рис.7.2) установлены в начале каждой линии. Каждая из защит линий W1,W2 и W3 действует на отключение выключателя соответствующей линии при повреждении на ней или на шинах противоположной (смежной) подстанции.

а)

б)

Рисунок 7.2 – Расчетная схема для выбора уставок токовых защит (а) и карта селективности для МТЗ с независимой выдержкой времени (б).

Таким образом, селективность МТЗ обеспечивается ее выдержкой времени. Выдержки времени смежных МТЗ отличаются на величину, называемую ступенью селективности. Для защит выполненных на электромеханической базе ступень селективности ∆t составляет 0,5-0,7 с. Микропроцессорные защиты позволяют обеспечить ступень селективности равную 0,2-0,3 с.

Рисунок 7.3 . Независимая (1) и зависимая (2) характеристики времени срабатывания МТЗ.

Недостатком МТЗ является то, что по мере приближения места установки защиты к источнику питания увеличивается ее выдержка времени. Так как при этом увеличивается и величина тока КЗ, объем повреждения возрастает. МТЗ могут выполняться с выдержками времени, не зависящими от тока в защищаемом участке. МТЗ могут выполняться с выдержками времени, зависящими от тока в защищаемом участке (рис.7.3, кривая 2). Задачей МТЗ является не только защитить свою линию, но и обеспечить дальнее резервирование в случае отказа защиты или выключателя при повреждениях на нижестоящих (предыдущих) линиях.

МТЗ характеризуется двумя параметрами: током срабатывания, выдержкой времени срабатывания.

Расчет тока срабатывания МТЗ от междуфазных КЗ. Ток срабатывания МТЗ (первичный) выбирается по трем условиям: 1. Несрабатывание защиты при сверхтоках после аварийных перегрузок, т.е. после отключения КЗ на предыдущем элементе; 2. Согласование чувствительности защит последующего и предыдущего элементов; 3. Обеспечение достаточной чувствительности при КЗ в конце защищаемого элемента (основная зона) и в конце каждого из предыдущих элементов (зона дальнего резервирования).

По первому выражению: где Кн = 1.1-1.2 для цифровых реле;

По второму условию по выражению:

Для выполнения третьего условия (7.3)

где - коэффициенты чувствительности защиты соответственно в основной и резервной зонах; - минимальные токи КЗ (обычно - двухфазные при минимальном режиме питающей системы). Согласно ПУЭ должны выполняться условия:

Выбор времени срабатывания МТЗ. где Dt – ступень селективности.