Релейная защита. УМК. Релейная защита. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения учебнометодический комплекс
 Скачать 12.1 Mb.
|
|
Раздел 2. Максимальные токовые защиты В разделе рассматриваются две темы: - виды максимальных токовых защит; - исполнение токовых защит. Для закрепления теоретического материала по темам этого раздела предусмотрено проведение практического занятия «Расчет токовых защит распределительной сети» и двух лабораторных работ: - Настройка токовых защит в программно-логической модели терминала ТЭМП 2501; - Моделирование работы токовых защит в программно-логической модели терминала ТЭМП 2501. В процессе изучения материалов этого раздела следует выполнить первую часть курсовой работы – расчет токовых защит. После проработки теоретического материала следует ответить на вопросы тренировочного теста № 2. Правильные ответы на вопросы тренировочных тестов приведены на с. 217. При появлении затруднений по тестовым заданиям следует обратиться к теоретическому материалу [1] или проконсультироваться у преподавателя. При эффективной проработке материала данного раздела можно набрать 19 балл из 100 возможных. 2.1. Виды максимальных токовых защит 2.1.1. Токовые защиты от межфазных КЗ линий с односторонним питанием В качестве объекта релейной защиты рассматривается распределительная сеть, с помощью которой осуществляется распределение электроэнергии между потребителями. С другой стороны – это такая сеть, все точки которой находятся в электрическом смысле далеко от источников питания, т.е. за большими сопротивлениями. Это значит, что КЗ в любой точке такой сети не грозит нарушением устойчивости энергосистемы, а сопровождается протеканием больших токов. Распределительная сеть, как правило, имеет один источник питания, строится по радиальной, магистральной или смешанной схемам. В настоящее время напряжения распределительной сети могут быть 6, 10, 35 и 110 кВ. Более высокие напряжения характерны для питающих и системообразующих сетей. Как и любая электрическая сеть, распределительная сеть представляет собой совокупность линий и трансформаторных подстанций. В данном разделе будем рассматривать вопросы защиты линий (кабельных и воздушных) от междуфазных КЗ. По российским правилам сети напряжением 3, 6, 10, 20, 35 кВ работают с изолированной или компенсированной нейтралью. И по этой причине в таких сетях возможны только междуфазные КЗ. Однофазные замыкания возможны и весьма вероятны, но это простые, а не короткие замыкания и они сопровождаются протеканием малых (емкостных) токов, величина которых меньше токов рабочих режимов. Сети напряжением 110 кВ и выше работают с эффективно заземленной нейтралью. В такой сети имеют место как однофазные, так и междуфазные КЗ. Основной документ, который регламентирует применение релейной защиты, это Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Эти правила распространяются на устройства релейной защиты электроустановок напряжением выше 1 кВ и до 500 кВ включительно. Защиты электроустановок выше 500 кВ, кабельных линий выше 35 кВ, а также электроустановок атомных электростанций и передач постоянного тока в главе ПЭУ «Релейная защита» не рассматриваются. Защита электрических сетей до 1 кВ выполняется в соответствии с требованиями главы ПЭУ «Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ». В соответствии с ПУЭ все электроустановки делятся на электроустановки напряжением выше 1 кВ (высоковольтные) и электроустановки напряжением ниже 1 кВ (низковольтные). Высоковольтные электроустановки и, соответственно, высоковольтная сеть характеризуются применением в большинстве случаев высоковольтных выключателей, способных отключать токи КЗ. Эти коммутационные аппараты содержат главные контакты, устройства дугогашения и привод, служащий для включения и отключения электрической цепи. Устройство релейной защиты от КЗ в этом случае выполняется в виде отдельного блока или терминала. Выходная цепь защиты воздействует на катушку (селеноид) отключения. Высоковольтный выключатель не является автоматическим, а отключается под действием релейной защиты. Низковольтные электроустановки и, соответственно, низковольтная сеть характеризуются применением низковольтных автоматических выключателей (автоматов). Такие выключатели способны отключить токи КЗ и срабатывают они под действием встроенных в выключатель устройсты релейной защиты. Коммутационный аппарат и релейная защита выполнены в одном корпусе, поэтому выключатель является автоматическим. Основной вид релейной защиты линий с односторонним питанием от междуфазных КЗ – это максимальная токовая защита, основные сведения о которой приведены в курсе «Электроэнергетика, ч. 2». В соответствии с ПУЭ на одиночных линиях с односторонним питанием напряжением 3-10 кВ с изолированной нейтралью от многофазных замыканий должна устанавливаться, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки, а вторая – в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени. Кроме того, на таких линиях должна устанавливаться релейная защита от однофазных замыканий на землю. Эта защита должна действовать на сигнал или на отключение, если это требуется по условиям безопасности. Для воздушных и кабельных линий в сетях напряжением 20 и 35 кВ с изолированной нейтралью также должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю. На обычных линиях с односторонним питанием напряжением 20 и 35 кВ от многофазных замыканий должны быть установлены преимущественно ступенчатые защиты тока или ступенчатые защиты тока и напряжения, а если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения, например, на головных участках, дистанционная ступенчатая защита преимущественно с пуском по току. В этом случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени. Для воздушных линий в сетях напряжением 110-500 кВ с эффективно заземленной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от замыканий на землю. На одиночных линиях 110-500 кВ с односторонним питанием от многофазных замыканий следует устанавливать ступенчатые токовые защиты или ступенчатые защиты тока и напряжения. Если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстродействия, например, на головных участках, или, если это целесообразно по условию согласования защит смежных участков с защитой рассматриваемого участка, должна быть предусмотрена ступенчатая дистанционная защита. В этом случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется также использовать токовую отсечку без выдержки времени. От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности. 2.1.2. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени В УМК «Электроэнергетика, ч. 2» изложены основные сведения о максимальной токовой защите (МТЗ) и токовой отсечке (ТО). Поэтому нет необходимости повторять этот материал. Остановимся на современном подходе к решению задачи проектирования МТЗ и ТО воздушной или кабельной линии с односторонним питанием напряжением 6-35 кВ. В настоящее время для целей релейной защиты и автоматики применяются цифровые устройства (терминалы), выпускаемые рядом фирм в России и за рубежом. Расчеты параметров срабатывания МТЗ и ТО ведутся точно так же, как это делалось для устройств релейной защиты, выполненных на релейно-контактных элементах. Ток срабатывания МТЗ отстраивается от максимального рабочего тока защищаемого элемента, ток срабатывания ТО отстраивается от максимального тока КЗ в конце защищаемой линии. Время срабатывания МТЗ, как защиты с относительной селективностью, определяется путем согласования с защитой смежного участка. МТЗ может иметь независимую от тока характеристику выдержки времени или зависимую. Цифровые терминалы защиты и автоматики имеют широкие возможности, являются многофункциональными и дают возможность проектировщику, в частности, выбрать зависимую характеристику выдержки времени из большого числа таковых, предлагаемых изготовителем терминала. При выборе той или иной характеристики следует руководствоваться общеизвестными принципами: при заданной или рассчитанной ступени селективности Δt, при заданных уровнях (кратностях) токов КЗ следует выбрать такую характеристику, которая обсепечит селективность защит и минимальные выдержки времени согласуемых МТЗ. Выбрав определенного изготовителя терминала, следует внимательно ознакомиться с инструкцией (описанием) и в соответствии с особенностями последнего провести необходимые расчеты. В качестве примера ниже приводится краткая характеристика цифрового терминала защиты и автоматики «Сириус-2» предприятия «Радиус-Автоматика» и принципы расчета МТЗ и ТО участка сети, содержащего две линии с одним источником питания. Микропроцессорное устройство защиты «Сириус-2» предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 6-35 кВ. Функции защиты, выполняемые устройством: - трехступенчатая МТЗ от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов; - автоматический ввод ускорения любых ступеней МТЗ при любом включении выключателя; - защита от обрыва фазы питающего фидера; - защита от однофазных замыканий на землю по сумме высших гармоник; - защита от однофазных замыканий на землю по току основной частоты; - выдача сигнала пуска МТЗ для организации логической защиты шин. Кроме того, устройство имеет ряд функций автоматики, дополнительных сервисных функций и встроенных устройств. МТЗ в устройстве «Сириус-2-Л» может иметь 4 ступени: - 1-я ступень – МТЗ-1 (токовая отсечка) с независимой времятоковой характеристикой; - 2-я ступень – МТЗ-2 с зависимыми или независимыми времятоковыми характеристиками; - 3-я ступень – МТЗ-3 с зависимыми или независимыми времятоковыми характеристиками; - дополнительная ступень – МТЗ-4 обеспечивает отключение присоединения при длительном превышении током заданной уставки, что, например, требуется при «адресном отключении». Для ступеней МТЗ-2 и МТЗ-3 возможен выбор одной из шести времятоковых характеристик: 1. Независимая характеристика. Время выдержки определяется набран-ным значением уставки по времени Туст. Диапазон уставок по току:   Рис. 2.1. Нормально-инверсная характеристика Рис. 2.2. Сильно инверсная характеристика     Рис. 2.3. Чрезвычайно инверсная характеристика Рис. 2.4. Крутая характеристика     Рис. 2.5. Пологая характеристика  Рис. 2.6. Участок распределительной сети (а) и кривая спада тока (б)для 1-й ступени – 2-200 А; для 2-й ступени – 1-200 А; для 3-й ступени – 0,4-100 А; для 4-й ступени – 0,4-20 А. Диапазон уставок по времени Tуст: для 1-й ступени – 0-10 с; для 2-й ступени – 0,1-20 с; для 3-й ступени – 0,2-99 с; для 4-й ступени – 1-99 мин. Дискретность уставок: по току – 0,01 А; по времени – 0,01 с; по времени для 4-й ступени – 1 мин. Основная погрешность срабатывания: по току ± 5 % от уставки; по времени для независимых характеристик: ± 3 % от уставки при выдержке более 1 с; ± 25 мс при выдержке менее 1 с; по времени для зависимых характеристик ± 7 % от уставки. Коэффициент возврата по току 0,950,92. 2. Пять зависимых времятоковых характеристик (рис. 2.12.5), в выражениях которых: t – время срабатывания защиты при кратности тока  , Tуст – уставка по времени; I – ток защиты; Iуст – уставка по току защиты (ток срабатывания). В качестве примера проведем расчет согласования по времени защит смежных линий на участке радиальной распределительной сети. На рис. 2.6,а показаны линии W1,W2,W3, высоковольтные выключателиQ1,Q2,Q3. Питание слева, напряжение сети 10 кВ. Задана зависимость (рис. 2.6,б) максимального трехфазного тока КЗ от расстояния от источника до точки КЗ  , заданы токи срабатывания защит Iсз1=1,68 кА, Iсз2=0,72 кА, Iсз3=0,38 кА.Обозначим кратности токов КЗ буквой K с двумя индексами: первый индекс – номер точки КЗ, второй индекс – номер МТЗ, по отношению к которой рассчитана кратность. Номер МТЗ – это номер выключателя. Расчет кратности будем вести по токам КЗ и токам срабатывания защит  Для нашего примера      Величины K33, K32,K22,K21,K11 указаны на рис. 2.6,б. Величина выдержки времени t3 и ступень селективности Δt указаны на рис. 2.6,а. Задача состоит в том, чтобы рассчитать Tуст3,Tуст2,Tуст1, предварительно выбрав вид времятоковой характеристики. Прежде всего, оценим грубо крутизну времятоковых характеристик, показанных на рис. 2.1, 2.2, 2.3. Крутизну характеристики определим в диапазоне кратностей 2…6 для Туст=0,2 с, как отношение приращения времени срабатывания к изменению кратности тока: для характеристик рис. 2.1 крутизна составит (2-0,8)/(6-2)=0,3; для характеристик рис. 2.2 крутизна составит (2,8-0,5)/(6-2)=0,575; для характеристик рис. 2.3 крутизна составит (4,8-0,4)/(6-2)=1,1. Так как крутизна характеристики рис. 2.3 наибольшая попытаемся выбрать именно эту характеристику для нашего участка сети. Это даст наибольший выигрыш в быстродействии МТЗ. По кривой с Tуст3=0,2 с (рис. 2.3) при кратности K33=4 получим время срабатывания t3'=0,9 c >t3=0,8 с. МТЗ2 при КЗ в точке КЗ должна срабатывать с временем t2=t3'+t=0,9+0,4=1,3 c. Для МТЗ2 принимаем эту же характеристику с Tуст2=0,2 с, т. к. это самая низкая уставка по времени. При K32 = 2 время срабатывания t2'=4,7 c > 1,3 c. Это слишком большая выдержка времени, совершенно не приемлемая. Поэтому обращаемся к характеристике рис. 2.2. При Tуст3=0,2 с и кратности K33=4 получаем t3''=0,9 c. Эта величина может быть принята, т. к. в этом случае также t3'' >t3. Для МТЗ2 также принимаем кривую по рис. 2.2 с Tуст2=0,2 с. Тогда при K32=2 t2=2,8 c. Эта выдержка времени также слишком велика. Приходится обращаться к рис. 2.5. Принимаем кривую с Tуст3=1 с. При кратности K33=3,76 выдержка времени t3'''=1,15 c, t3'''>t3, t2=t3'''+t= =1,15+0,4=1,55 c. Для МТЗ 2 рассчитываем Tуст2 для t2 = 1,55 с по формуле  Имея в виду, что  , получим  На характеристиках рис. 2.5 меньшая уставка Tуст = 0,5 с, поэтому придется обратиться к этой кривой.Для МТЗ2 принимаем кривую с Tуст2=0,5 с. При K32=2 получаем t2'''=1,7 c, t2'''> t2. Значит кривая подходит. Отмечаем на рис. 2.6,а Tуст2 = 0,5 с. Проведем согласование МТЗ1 с МТЗ2. Для МТЗ2 по кривой с Tуст2 = 0,5 с при K22 = 3,25 получаем t2''''=0,8 c. Время срабатывания МТЗ1 при КЗ в точке K2, т.е. при K21 = 2,13 будет t1=t2''''+t=0,8+0,4=1,2 c. Этой величине соответствует кривая с Tуст1 = 0,5 с. По этой кривой при K21 = 2,13 t1=1,5 c. Согласование закончено. Если для МТЗ2, МТЗ2, МТЗ1 принять независимые характеристики, то выдержки времени будут t3 = 0,8 c, t2 = 1,2 c, t1 = 1,6 c. Отсюда видно, что защиты, имеющие характеристики рис. 2.5 имеют меньшие времена срабатывания по сравнению с независимыми характеристиками. Это хорошо видно на рис. 2.7, где показаны три ступени защит с независимыми характеристиками: 0,8 с, 1,2 с, 1,6 с и времена срабатывания защит по кривым рис. 2.5: 1,15 с; 1,7-0,7 с, 1,5-0,7 с. Рассмотрим расчет токовой отсечки (ТО), представляющей собой разновидность МТЗ, также построенную на максимальном токовом принципе. Селективность ТО достигается согласованием их по токам срабатывания. Расчет ТО проведем для участка сети, показанного на рис. 1.11. Кривая спада тока КЗ (рис. 2.6,б) воспроизведена на рис. 2.8.  Рис. 2.7. Сравнение выдержек времени защит с зависимыми и независимыми характеристиками  Рис. 2.8. Зоны действия токовых отсечек Ток срабатывания отсечки линии W2  , где Kн = 1,251,3.Ток срабатывания отсечки линии W1  .На рис. 2.8 показаны токи срабатывания в виде горизонтальных линий. Точки пересечения кривой спада тока  с линиями Iсзо1, Iсзо2 определяют зоны действия отсечек Lз1, Lз2.График рис. 2.8 показывает, что зоны срабатывания ТО Lз1, Lз2 малы, т. е. составляют малую долю длины каждой линии. В заключение данной темы рассмотрим современные реле тока типа РСТ-40В и РСТ-80АВ. Это статические электронные реле тока. РСТ-40В имеют регулируемую и независимую от входного сигнала выдержку времени. Функциональная схема реле приведена на рис. 2.9,а.  а) б) Рис. 2.9. Функциональные схемы реле а – РСТ-40В (U1 – блок питания, U2 – электронный преобразователь, U3 – реагирующий орган, U4 – элемент выдержки времени, U5 – выходной орган); б – РСТ-80АВ (U1 – блок питания, U2 – электронный преобразователь, U3 – орган формирования зависимой выдержки времени, U4 – элемент отсечки, U5 – выходной орган);  а) б)Рис. 2.10. Времятоковые характеристики типа А (а) и типа В (б) Реле Реле РСТ-80АВ – это реле тока с зависимыми характеристиками. Функциональная схема этого реле приведена на рис. 2.9,б. Принцип преобразования аналоговых сигналов позволяет получить времятоковые характеристики двух типов – А и В, показанные на рис. 2.10,а и б. РСТ-80АВ позволяет получать характеристики зависимости времени срабатывания tср от кратности тока I/Icp по следующей формуле  ,где Ktmax – временной коэффициент; I – входной ток; Iср – ток срабатывания; α – коэффициент кривизны характеристики; β – коэффициент регулирования уставки по времени. Числовые значения Ktmax и α следует подбирать по видам кривых рис. 2.10,а и б, а значения β указаны справа на этих рисунках. Технические данные реле РСТ-40В и РСТ-80АВ приведены в табл. 2.1 и 2.2. Таблица 2.1
Таблица 2.2
2.2. Исполнение токовых защит 2.2.1. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты. Трансформаторы тока (ТТ) представляют собой измерители тока защищаемого объекта. Как известно, трансформаторы тока является генераторами тока, выпускаются в различных модификациях и характеризуются рядом стандартных значений первичных токов и двумя стандартными значениями вторичных токов – 1А и 5 А. Трансформаторы тока как измерительные аппараты характеризуется погрешностями по току и по углу. Погрешность по току – это арифметическая разность величин приведенного первичного и вторичного токов, отнесенная к первичному току, выраженная в процентах  где nтт =  – коэффициент трансформации, равный отношению числа витков вторичной обмотки W2 к числу витков первичный обмотки W1.Погрешность по углу – это угол сдвига по фазе вторичного тока относительно первичного, выраженный в минутах или градусах. Значения погрешностей по току и по углу для измерений определяются классом точности. Выпускаются трансформаторы тока классов точности 0,5; 1; 3 с погрешностями по току соответственно +0,5 %, +1 %, +3 %. Для релейной защиты изготавливаются ТТ класса 10Р с погрешностью по току <10 % при токе номинальной предельной кратности и ТТ класса 5Р повышенной точности с погрешностью =5 % при тех же кратностях первичного тока. Наибольшее распространение получили ТТ класса 10Р для которых заводы-изготовители дают кривые предельной кратности КПК – зависимости К10 от сопротивления нагрузки Zн. Предельная кратность К10П, величина, введенная ГОСТ 7746-78 К10П =  где I1расч – максимальный расчетный ток первичный обмотки ТТ, например максимальный ток К3; I1ном – первичный номинальный ток ТТ. На рис. 2.11 показана схема замещения ТТ (здесь I1' – приведенный ко вторичной обмотке первичной ток, Iнам' – приведённый к вторичной обмотке ток намагничивание ТТ, I2 – вторичный ток ТТ, Z1' – приведенное к вторичной обмотке сопротивление первичной обмотки ТТ, Z2 – сопротивление вторичной обмотки, Zн – сопротивление нагрузки).  Рис. 2.11. Схема замещения трансформатора тока Кривая предельной кратности для трансформатора тока типа ТПП10-5-83-(81) приведена на рис. 2.12 для I1ном=100 А при Zн ном=0,6 Ом, К10ном=13 (кривая 1). Если, например, фактическая нагрузка Zн факт = 0,3 Ом, то можно по той же кривой определить, что кратность тока при сохранении погрешности 10% может быть равна 20. Номер кривой определяется значением I1ном, как это видно из таблицы под кривой. Из изложенного следует, что правильный выбор ТТ для релейной защиты обеспечит надёжную работу последней во всех расчетных режимах. В заключении данного материала приведем классы точности ТТ для релейной защиты в соответствии со стандартом МЕК(JEC60044-1) табл. 2.3. 2.2.2. Измерительные органы релейной защиты Измерительные органы осуществляют сравнение входной величины с величиной уставки. Для токовых защит это сравнение входного тока, например, от трансформатора тока, с током срабатывания реле защиты. Для релейно-контактных схем релейной защиты измерительные органы – это реле максимального тока, реле минимального напряжения и т. д. В цифровых защитах измерение осуществляется в цифровом виде, при этом задача состоит в том, чтобы входной аналоговый сигнал был обработан и переведен в цифровой вид. 
Рис. 2.12. Кривые предельной кратности для ТТ типа ТПП10-5-83-(81) Таблица 2.3
Структура измерительных органов цифровой релейной защиты показана на рис. 2.13 (здесь: ТА – трансформатор тока, TV – трансформатор напряжения, ПТН, ПТТ – промежуточные трансформаторы напряжения и тока, ЧФ - аналоговые фильтры низких частот (частотные фильтры), К – коммутатор сигналов, АЦП – аналого-цифровой преобразователь, ВУ - вычислительные устройство, ВВ, ВЫВ – интерфейсы ввода и вывода, ЦП – цифровой процессор, П – блоки памяти, х1…хk; у1…уq – входные и выходные сигналы).   Рис. 2.13. Структура измерительных Рис. 2.14. Схемы измерения органов цифровой защиты ЦП=П фазных токов Трансформаторы напряжения и тока формально не входят в состав релейной защиты, но от их правильной и точной работы зависят основные характеристики защиты. Поэтому большое значение имеет сопряжение этих элементов с входами релейной защиты. В настоящее время кроме ТТ и ТН в качестве датчиков сигналов объекта используется «катушка Роговского». На рис. 2.14 в качестве примера приведены схемы сопряжения в аппаратуре «Sepam» фирмы Shneider Electric. 2.2.3. Логические органы релейной защиты Логическая часть релейной защиты реализует следующие логические функции: - выдержку времени (задержку сигнала); - конъюнкцию (логическое умножение); - дизъюнкцию (логическое сложение); - инверсию. Перечисленные функции осуществляются в релейно-контактных схемах релейной защиты путём применения определённых схем соединения. Например, конъюнкция или функция «И» реализуется в виде последовательного соединения контактов, дизъюнкция или функция «ИЛИ» – в виде параллельного соединения контактов. Функция «Выдержка времени» требует применение специального реле времени. В цифровых защитах логические функции реализуется в АЛУ процессора. В цифровых защитах дискретные входы служат для ввода логической информации (0/1), используемой в программной части защиты для принятия решений. Ввод информации осуществляется, как правило, через оптоэлектронные преобразователи. Информация содержит: - сигналы о состоянии элементов объекта защиты, например, положения блок-контактов выключателей; - сигналы от других устройств релейной защиты, передаваемые, например, по каналам телемеханики; - сигналы пуска или запрета от устройств автоматического повторного включения (АПВ); - сигналы ускорения защит при включении линии; - сигналы для разрешения или запрета каких-либо функций защиты; - сигналы управления для изменения логики защиты. Дискретные выходы – выходные реле и светодиоды служат для целей управления и сигнализации. Дискретные выходы выдают команды отключения выключателей и сигналы о срабатывании защиты. 2.2.4. Источники оперативного тока Для питания устройств релейной защиты и автоматики должны предусматриваться независимые источники электроэнергии, так называемые источники оперативного тока. К таким источникам предъявляются особые требования надежности. Они должны обеспечивать питанием устройства защиты и автоматики во всех режимах, в том числе и при исчезновении напряжения при аварии. Цифровые защиты требуют применения таких источников оперативного тока, которые обеспечивают нужные низкие уровни напряжений для правильной работы цифровых устройств. Блок питания цифровой защиты обеспечивает стабилизированное напряжение на всех узлах процессора независимо от изменений напряжения в питающей сети. Обычно в блоке питания формируется ряд дополнительных сигналов, исключающих неправильную работу цифрового устройства защиты в момент появления и исчезновения напряжения питания. 2.2.5. Принципиальные схемы токовых защит Широкое применение цифровых защит привело к тому, что схемы релейных защит оказались схемами соединения трансформаторов тока и напряжения с блоками цифровых защит, изображаемых в виде «черных ящиков». Таким образом, задача разработчика релейной защиты и автоматики состоит в том, чтобы произвести расчет параметров срабатывания и изобразить схему соединения с указанием штепсельных разъемов блока защиты. В качестве примеров на рис. 2.15 и 2.16 показаны схемы цифровых защит, приводимые в инструкциях соответствующих фирм. На рис. 2.15 показана схема соединения трансформаторов тока с блоком защиты «Сириус-2-МЛ», а на рис. 2.16 – с блоком защиты ТЭМП 2501. Для трансформаторов мощностью до 1000 кВ·А в распределительных сетях 10 кВ широко применяются плавкие предохранители с выключателями нагрузки. Промышленность выпускает высоковольтные предохранители типа ПКТ на напряжение 10 кВ. Условно их делят на две группы: ПКТ и ПКТУ. Предохранители группы ПКТ (предохранители кварцевые токоограничивающие) отличаются от предохранителей группы ПКТУ (предохранители кварцевые токоограничивающие усиленные) тем, что ПКТ имеют меньшую кратность минимального тока отключения к номинальному току и меньшую величину номинального тока отключения по сравнению с предохранителями группы ПКТУ. На рис. 2.17 приведены защитные характеристики предохранителей ПКТУ с номинальными токами плавких вставок от 2 до 160 А. Основные параметры предохранителей ПКТ на напряжение 10 кВ приведены в табл. 2.4. Типичный случай применения предохранителей – это распределительная городская магистральная сеть 10 кВ. На головном выключателе магистрали устанавливается МТЗ, которая согласовывается с предохранителями на трансформаторах трансформаторных подстанций (ТП). В сети 0,4 кВ основным коммутационным аппаратом является автоматические выключатели, защитные характеристики которых имеют вид, приведенный на рис. 2.18.  Рис. 2.15. Терминал защиты линии Сириус-2-МЛ Рис. 2.16. Терминал защиты электродвигателя ТЭМП 2501  Рис. 2.17. Характеристики предохранителей типа ПКТУТаблица 2.4
 Рис. 2.18. Времятоковые характеристики автоматического выключателя ВА88: 1 – характеристики теплового расцепителя с холодного состояния; 2 – характеристики теплового расцепителя с нагретого состояния; 3 – зона срабатывания электромагнитного расцепителя | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1