Материал: РЗА Копьев

3.Основные алгоритмы функционирования защит

сотносительной селективностью

3.1Классификация защит

3.2Максимальные токовые защиты

3.2.1Схемы включения трансформаторов и токовых реле

3.2.2Пример выполнения максимальной токовой защиты

3.2.3Расчет параметров максимальной токовой защиты

3.3Максимальная токовая защита с блокировкой по напряжению

3.4Токовые отсечки

3.4.1Принцип действия токовой отсечки

3.4.2Токовые ступенчатые защиты

3.4.3Пример выполнения токовой ступенчатой защиты

3.5Максимальная токовая направленная защита

3.5.1Варианты выполнения реле мощности

3.5.2Расчет параметров

3.5.3Схемы максимальных направленных защит

3.6Дистанционная защита

3.6.1Принцип действия

3.6.2 Характеристики измерительных органов дистанционной защиты

3.6.3Выполнение измерительных органов дистанционной за-

щиты

3.6.4Структурная схема дистанционной защиты

3.6.5Принципы выполнения блокировки от качаний

3.6.6Выбор параметров срабатывания дистанционной защи-

ты

25

3.1Классификация защит

Кзащитам с относительной селективностью относятся максимальные токовые защиты, максимальные токовые направленные защиты, токовые отсечки, защиты минимального или максимального напряжения, дистанционные защиты.

3.2Максимальные токовые защиты

3.2.1Схемы включения трансформаторов тока и токовых реле

3.2.2Пример выполнения максимальной токовой защиты

3.2.3Расчет параметров максимальной токовой защиты

Принцип действия максимальной токовой защиты основан на фиксации увеличения тока при возникновении короткого замыкания. Структурно схему максимальной токовой защиты, выполняющей функции защиты линии, можнопредставитьв следующемвиде (Рис.15).

Рис.15 Структурная схема максимальной токовой защиты

26

Ток защищаемого объекта контролируется измерительным (пусковым) органом защиты ИО. Пусковой орган срабатывает, если контролируемая величина тока Iконтр становится больше максимально возможного

рабочегозначения I рабmax

Iконтр I рабmax

Хотя любое короткое замыкание сопровождается увеличением тока, фиксация данного признака не позволяет сделать однозначного вывода о поврежденииобъекта.

Пусть линии сетевого участка, представленного на Рис.16, оборудованы максимальнойтоковойзащитой.

Рис.16 Пример выбора выдержек времени

В случае возникновения короткого замыкания на линии Л3 в точке К

по условиям селективности должнабыть подана командана отключение выключателя Q3 . Короткое замыкание приводит к протеканию тока по-

вреждения по всем линиям, что вызывает срабатывание пусковых органов всех трех защит. Требование селективности обеспечивает логическая часть ЛЧ путем создания задержки на срабатывание, выбираемой по следующему правилу. Защита, наиболее удаленная от источника питания, должна иметь минимальное время срабатывания. По мере приближения к источнику питания выдержки времени защит увеличиваются на величину t , называемую ступенью селективности. Для приведенного примера

t3 0; t2 t3 t; t1 t2 t.

27

Ступень селективности учитывает время отключения выключателей, погрешности элемента задержки на срабатывание. Обычно t принимается равной (0,4 – 0,6) сек.

Исполнительный элемент ИЭ воспринимает сигнал логической части и формирует команду на отключение выключателя. Сигнальный орган СО фиксируетсрабатываниезащиты.

Элементы максимальной токовой защиты - пусковой, логический, исполнительный, сигнальный выполняются на реле. Под термином «реле» понимается группа приборов автоматического управления, скачкообразно меняющих свое состояние при достижении входной величины определенного значения, то есть обладающих релейной характеристикой срабатывания (Рис.17).

Рис.17 Релейная характеристика срабатывания: xвх - входная величина; xвых - выходная величина.

Реле могут выполняться на электромагнитном и индукционном принципах, на аналоговой или цифровой микроэлектронике.

Электромагнитные реле тока

Конструктивно реле представляет стальной сердечник 1, с размещенными на нем обмотками 2 (Рис.18). В зазоре между полюсами электромагнита размещен стальной подвижный якорь 3 с закрепленным на нем контактом 4. В исходном состоянии якорь удерживается за счет пружины 6 и упора 7. При протекании тока по обмотке реле создается электромагнитная сила

где k - коэффициент пропорциональности, учитывающий особенности конструктивного выполнения реле тока;

28

I р - ток в реле;

w - число витков обмоток;

Rм - сопротивление магнитной цепи.

Рис.18 Схема электромагнитного реле тока

Реле сработает, когда электромагнитная сила Fэ преодолеет момент,

создаваемый противодействующей пружиной, и контакты 4, 5 замкнутся. Ток, при котором срабатывает реле, называется током срабатывания реле Iср. В момент срабатывания Fэ Fпр, тогда

Из последнего выражения следует, что оперативно величину тока срабатывания реле можно регулировать, меняя сопротивление противодействующейпружины и число витков обмотокреле.

Если после срабатывания реле уменьшать ток в обмотке, то при некотором значении тока, называемом током возврата реле, якорь реле вернется в исходное состояние. Отношение тока возврата реле Iвр к току сра-

батывания Iср является нормативным параметром и называется коэффициентомвозвратареле:

29