Реле защиты и схемы включения
В том случае, когда сети предприятий не требуют для защиты от аварийных и ненормальных режимов сложных устройств и автоматики в них применяются устройства защиты на переменном оперативном токе с реле прямого и косвенного действия .
К основным реле прямого действия относятся встроенные в приводы масляные выключатели: мгновенные реле максимального тока РТМ, реле максимального тока с зависимой выдержкой времени РТВ, реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ, электромагнит отключения от независимого источника питания, для приводов ПП-61 и ПП-61К, токовый электромагнит отключения для схем с дешунтированием ЭОтт или ТЭО. Электромагниты дистанционного управления (включения и отключения) устанавливают во всех пружинных приводах.
Токовые реле РТМ в зависимости от исполнения имеют уставки тока срабатывания от 5 до 200 А. Токовые реле РТВ с выдержкой времени срабатывания в независимой от тока части в п ределах 0,5 — 4 с имеют следующие исполнения: РТВ- I , РТВ- II и РТВ- II — независимая часть характеристик начинается при кратности тока 1,2 — 1,7 от тока срабатывания, реле РТВ- IV , РТВ- V и РТВ- VI — при кратности 2,5-3,5. Уставки тока срабатывания реле РТВ в зависимости от исполнения имеют от 5 до 35 А.
Важным параметром реле РТВ является коэффициент возврата Кв, изменяющийся от 0,6 до 0,89, при большей кратности тока и меньшей выдержке времени защиты принимают большее значение Кв.
В схемах защиты с дешунтированием применяют токовые электромагниты отключения ТЭО- I с уставкой 1,5 А и ТЭО- II с уставкой 3,5 А в приводах ПП-61, ПП-61К и ПП-67, а электромагниты ЭОтт с уставкой 3,5 А в приводе ППВ-10 и выключателях ВВМ-10 и ВМП-10П.
Реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ предназначено для отключения выключателя при посадке напряжения в пределах 35 — 65 % номинального с обязательным отключением ниже 35 % . Напряжение срабатывания реле не регулируется . И меется регулировка выдержки времени от 0,5 до 9 с (реле привода выключателя ВМП-10 от 0 до 4 с).
Реле РНВ включают обычно непосредственно на линейное напряжение во вторичную обмотку трансформатора напряжения.
Для максимальной токовой защиты на переменном оперативном токе применяют комбинированные реле (косвенного действия) максимального тока РТ-85, РТ-86 и РТ-95 .
Эти реле состоят из двух основных элементов: индукционного — с вращающимся диском, при помощи которого создается ограниченно зависимая выдержка времени, и электромагнитного — мгновенного действия для выполнения токовой отсечки. Переключающий контакт способен шунтировать и дешунтировать цепь, питаемую от трансформаторов токов при вторичных токах до 150 А.
На рис. 1 и 2 показаны наиболее часто применяемые схемы максимально токовых защит в системах электроснабжения — 6 — 10 кВ
Рис. 1. Схема защиты с одним реле, включенным на разность токов
Рис. 2 . Схема защиты с двумя реле, включенными на фазные токи
Первая схема имеет наименьшее число токовых реле и соединительных проводов. К ее недостаткам следует отнести: меньшую чувствительность, чем двухрелейной двухфазной схемы, так как ее коэффициент Ксх = 1 , 73 (для двухрелейной двухфазной схемы Ксх = 1) . О тказ защиты при неисправности единственного токового реле или проводов, связывающих его с трансформаторами тока.
Однорелейную схему применяют в распределительных сетях 6-10 кВ для защиты неответственных электродвигателей небольшой мощности и статических конденсаторов при соблюдении чувствительности защиты.
Основная схема защиты систем электроснабжения промышленных предприятий — двухрелейная двухфазная. Поскольку в пружинных приводах имеется по нескольку реле максимального тока РТМ и РТВ, можно рекомендовать ряд схем включения реле, указанных на рис. 3 , 4 .
Пример схемы подключения реле косвенного действия защиты приведен на рис. 5 .
Рис. 3 . Схема защиты с реле РТМ и РТВ, включенными на фазные токи
Рис. 4 . Схема защиты с двумя реле, включенными на фазные токи, и одним реле, включенным на разность токов
Рис. 5 . Схема защиты с дешунтированием электромагнитов отключения
Индукционные реле максимального тока РТ-85, РТ-86, РТ-95 в схеме защиты с дешунтированием имеют ряд преимуществ: осуществление в од ном реле максимальной токовой защиты и токовой отсечки, большая чувствительность и точность выполняемой защиты, что допускает меньшие коэффициенты запаса по току срабатывания и меньшие ступени выдержек времени максимальной токовой защиты. Для обеспечения правильной работы устройств релейной защиты погрешность трансформаторов тока не должна превышать по току 10 %.
Выбор (проверка) трансформаторов тока сводится к определению: исходных величин — расчетного вида повреждения, расчетной кратности тока и расчетной вторичной нагрузки, допустимой внешней вторичной нагрузки по кривым кратностей при 10 %-ной погрешности, параметров трансформаторов тока при заданном сечении соединительных проводов или допустимого сечения соединительных проводов при заданных трансформаторах тока.
В сетях 6-10 кВ защита от замыканий на землю действует на сигнал, реже на отключение. Общий сигнал замыкания на землю действует от дополнительной обмотки шинного трансформатора напряжения типа НТМИ.
Для определения линии 6-10 кВ, на которой произошло однофазное замыкание на землю, включают указательное реле в цепь трансформатора тока нулевой последовательности или выводят провода от этих трансформаторов тока на центральное устройство сигнализации УСЗ-ЗМ, на котором с помощью поочередного нажатия кнопки определяют линию замыкания.
Рис. 6 . Схемы защиты от замыканий с действием на землю: а, б — на сигнал, в — на отключение
На рис. 6 , а показано включение указательного реле РУ-21, у которого при замыкании на землю на данной линии выпадает флажок. На рис. 6 , б показано включение устройства сигнализации УСЗ-ЗМ.
Для отключения при однофазном замыкании на землю используют реле РТЗ-50, которое также включается в цепь трансформатора тока нулевой последовательности (рис. 6 , в). К этому реле требуется подпитка от трансформатора напряжения. Поскольку реле имеет слабые замыкающие контакты, в цепи защиты требуется применять промежуточное реле.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Реле максимального тока РТ-85/1 с зависимой выдержкой времени
До терминала ТК — бесплатно.
Далее, согласно тарифным планам ТК «Деловые линии», «DPD», «Кашалот».
Чебоксары, Декабристов, 33а.
Гарантия
На поставляемое изделие предоставляется гарантия — 30 мес.
По гарантийным случаям — обращаться по телефонам, которые указаны в контактных данных.
Назначение
Реле предназначены для использования в схемах релейной защиты в качестве органа, реагирующего на увеличение тока в контролируемой цепи и применяются для защиты электрических машин, трансформаторов и линий электропередачи при перегрузках и коротких замыканиях.
Условия эксплуатации
Климатическое исполнение УХЛ или О, категория размещения «4» по ГОСТ 15150-69.
Диапазон рабочих температур окружающего воздуха от минус 20 до плюс 55°С для исполнения УХЛ4 и от минус 10 до плюс 45°С для исполнения О4.
Вибрационные нагрузки (вибропрочность) 0,25 g в вертикальном направлении в диапазоне частот от 10 до 50 Hz.
Степень защиты оболочки реле IP40, а контактных зажимов для присоединения внешних проводников — IP00 по ГОСТ 14255-69.
Основные данные
Типоисполнение реле | Номинальный ток, А | Номинальная частота, Hz | Уставки | ||
---|---|---|---|---|---|
на ток срабатывания индукционного элемента, А | на время срабатывания, s * | на кратность тока срабатывания элемента отсечки ** | |||
РТ 85/1 | 10 | 50 | 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 | 1 — 4 | 2 — 8 |
* При десятикратном токе срабатывания индукционного злемента.
** Т.е отношение тока срабатывания отсечки к току срабатывания индукционного элемента.
Примечание
С реле поставляется универсальный комплект деталей присоединения внешних проводников (переднего, заднего шпилькой, заднего винтом).
Типоисполнения
Тип реле | Исполнение контактов |
---|---|
РТ-85 | Один переключающий контакт без разрыва цепи |
Шунтирование и дешунтирование управляемой цепи (если управляемая цепь питается от трансформатора тока и ее импеданс при токе 4А не более 4 Ом, а при токе 50 А — не более 1,5 Ом) | |
— контактами реле типов РТ-85 при токах, А, не более | 150 |
Коэффициент возврата, не менее | 0,8 |
Потребляемая мощность при токе, равном току уставки реле, VA, не более | 10 |
Коммутационная износостойкость, циклов ВО | |
— для реле типов РТ-85 | 60 |
Механическая износостойкость, циклов ВО | |
— для реле типов РТ-85 | 630 |
Конструктивное исполнение по способу присоединения внешних проводников: | переднее или заднее (винтом или шпилькой) |
Габаритные размеры, мм, не более | 245х149х155 |
Масса, кг, не более | 2,9 |
Конструкция
Все механизмы реле смонтированы внутри корпуса , состоящего из механически прочного цоколя и съемного прозрачного кожуха.
Токовая отсечка для РТ-85/1 или РТ-81/1
Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, как определить можно ли выставить вычисленное значение токовой отсечки на реле РТ-85/1 или РТ-81/1? Я знаю, есть ряд, по которому нужно ориентироваться, но как им пользоваться?
Например, уставка ТО 900А, 0с, Ктт=150/5
2 Ответ от retriever 2020-05-06 13:10:07 (2020-05-06 13:10:37 отредактировано retriever)
- retriever
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2012-11-26
- Сообщений: 2,833
- Репутация : [ 12 | 0 ]
Re: Токовая отсечка для РТ-85/1 или РТ-81/1
У РТ-80 есть уставка по МТЗ току, задаваемая дискретно (Iсз.мтз = 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 А РТ-85/1), там такой штырек ввинчивается в гнездо.
И есть токовая отсечка, она регулируется в диапазоне 2-8*Iсз.мтз (вращается винт).
Т.е. вы переводите вашу уставку ТО во вторичные величины (900 А/(150/5) = 30 А), далее делите на ток срабатывания МТЗ (допустим, 10 А), далее проверяете, лежит ли это отношение в диапазоне 2-8 (в данном примере 30/10=3, т.е. да, лежит, выставить можно).
3 Ответ от ПАУтина 2020-05-06 13:11:17
- ПАУтина
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2013-12-27
- Сообщений: 2,679
- Репутация : [ 4 | 0 ]
Re: Токовая отсечка для РТ-85/1 или РТ-81/1
Например, уставка ТО 900А, 0с, Ктт=150/5
См. в любом букваре по РЗ обратно зависимую характеристику срабатывания реле.
Уставка ТО ставится в кратах KI (1, 2, 4, 8, . ) к току срабатывания плавной части характеристики Icp,
которая в свою очередь устанавливается числом витков путём перегрутки винтика в нужную лунку, а уставка ТО KI = Iто/Icp
4 Ответ от dinalevina 2020-05-06 13:12:48
- dinalevina
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2020-04-28
- Сообщений: 10
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Токовая отсечка для РТ-85/1 или РТ-81/1
У РТ-80 есть уставка по МТЗ току, задаваемая дискретно (Iсз.мтз = 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 А РТ-85/1), там такой штырек ввинчивается в гнездо.
И есть токовая отсечка, она регулируется в диапазоне 2-8*Iсз.мтз (вращается винт).
Т.е. вы переводите вашу уставку ТО во вторичные величины (900 А/(150/5) = 30 А), далее делите на ток срабатывания МТЗ (допустим, 10 А), далее проверяете, лежит ли это отношение в диапазоне 2-8 (в данном примере 30/10=3, т.е. да, лежит, выставить можно).
Какая величина тока дешунтирования допустима для реле рт 85
Двухступенчатая токовая защита на вторичных реле прямого действия.
Для выполнения защиты с вторичными реле прямого действия не требуется специального источника оперативного тока, его функции выполняют трансформаторы тока, а сами реле прямого действия являются одновременно электромагнитами отключения выключателя (рис. 2, б). Для защиты элементов распределительных сетей напряжением 3—10 кВ и до 35 кВ включительно рекомендуется выполнять двухступенчатую токовую защиту, состоящую из двух или трех реле типа РТВ максимальной токовой защиты РТ1—РТЗ и двух реле типа РТМ токовой отсечки РТ4, РТ5 (рис. 11). Защита выполнена по схеме неполной звезды аналогично рис. 5, а.
На рис. 11, б приведен вариант с раздельным включением реле токовой отсечки и максимальной токовой защиты с целью снижения токовой погрешности трансформаторов тока и обеспечения надежного срабатывания, главным образом, токовой отсечки.
Выбор той или иной схемы, а также количества реле для максимальной токовой защиты и токовой отсечки определяется расчетом чувствительности, в результате которого количество реле может быть уменьшено. Минимальным числом реле для двухступенчатой токовой защиты является два: по одному реле для максимальной токовой защиты и токовой отсечки, каждое из которых включено на разность токов фаз .4 и С, аналогично схеме рис. 10.
Рис, 11. Принципиальные схемы двухступенчатых токовых зашит на реле прямого
действия типа РТВ (РТ1—РТЗ) и РТМ (РТ4, РТ5) при совместном (а) и раздельном
(б) включении реле этих типов (ИП — измерительные приборы)
Однако у этой схемы имеется много недостатков, рассмотренных выше. Поэтому при проектировании новых подстанций для защиты линий 6 и 10 кВ следует предусматривать наиболее чувствительную пятирелейную схему токовой защиты, в том числе по рис. 11, а или б. Современные пружинные приводы масляных выключателей этого класса напряжения предусматривают возможность установки трех реле РТВ и двух реле РТМ [10].
Максимальная токовая защита с зависимой характеристикой на реле РТ-85.
Индукционные реле серии РТ-80 позволяют выполнять максимальную токовую защиту с зависимей времятоковой характеристикой и мгновенно действующую токовую отсэчку (рис. 6). В схемах защит на переменном оперативном токе используют реле типа РТ-85, которые имеют такую же конструкцию и такие же времятоковые характеристики, что и реле РТ-81 (рис. 6), но, кроме того, — специальные, усиленные контакты, предназначенные для дешунтирования электромагнита отключения ЭО (рис. 12). В нормальном режиме у реле РТ1, РТ2 размыкающие контакты 7 замкнуты и шунтируют соответствующие электромагниты отключения Э01, Э02 выключателя. Замыкающие контакты 2 этих реле разомкнуты, и, таким образом, ток через ЭО не проходит. При возникновении КЗ и срабатывании реле РТ его контакты переключаются без разрыва цепи вторичной обмотки трансформаторов тока ТТ таким образом, что сначала замыкается контакт 2, а затем размыкается контакт /, дешунтируя ЭО. При этом через электромагнит проходит вторичный ток КЗ, он срабатывает и воздействует на запирающий механизм привода выключателя. В этой схеме, так же как и в предыдущей, измерительные трансформаторы тока одновременно выполняют функции источника оперативного тока.
На рис. 12 реле РТ-85 включены по схеме неполной звезды с двумя реле, ее особенности рассмотрены в § 2. При необходимости повышения чувствительности этой защиты к двухфазным КЗ за трансформаторами со схемами соединения обмоток звезда — треугольник-11 (рис. 4, д), а также треугольник — звезда-11, можно установить в этой схеме третье реле того же типа РТ-85 и третий электромагнит отключения, включив их в обратный провод схемы неполной звезды (аналогично реле РТЗ на рис. 5, а и 6, а).
Рис. 12, Принципиальная схема двухфазной двухрелейной максимальной токовой защиты на переменном оперативном токе с дешунтированием электромагнитов отключения ЭО1, ЭО2 с помощью реле типа РТ-85 (РТ1, РТ2)
реле того же типа РТ-85 и третий электромагнит отключения, включив их в обратный провод схемы неполной звезды (аналогично реле РТЗ на рис. 5, а и 6, а). При отсутствии в приводе выключателя третьего ЭО можно включить в обратный провод только катушку реле, однако предварительно несколько изменив схему внутренних соединений реле РТ-85 таким образом, чтобы его катушка и контакты 1 и 2 имели раздельные внешние выводы. Замыкающий контакт 2 включается параллельно с аналогичным замыкающим контактом 2 реле РТ1, а размыкающий контакт 7 — последовательно с размыкающим контактом 7 реле РТ1. Катушка этого реле включается в обратный провод схемы. Таким образом, реле РТ1 типа РТ-85 и дополнительное, третье, реле РТ-85 при срабатывании вместе или по отдельности производят дешунтирование одного и того же ЭО1. При такой схеме увеличивается в два раза чувствительность измерительных органов защиты (реле РТ-85), но не повышается чувствительность для ЭО, количество которых остается прежним (рис. 12). Однако учитывая, что ток срабатывания измерительных реле тока, как правило, значительно выше, чем ток срабатывания ЭО, применение предлагаемой схемы с тремя реле при двух ЭО может оказаться полезным. Область применения схем защиты с реле типа РТ-85, дешунтирующими ЭО, будет определена далее после рассмотрения еще одной схемы защиты с дешунтированием электромагнитов отключения.
Двухступенчатая максимальная токовая защита с независимой характеристикой с дешунтированием ЭО.
Схема двухступенчатой максимальной токовой защиты с независимой характеристикой, выполняемая на переменном оперативном токе с дешунтированием электромагнитов отключения, состоит из следующих элементов (рис. 13) :
измерительные максимальные реле тока РТ1—РТЗ максимальной токовой защиты и РТ4, РТ5 токовой отсечки, типов РТ-40 (электромеханическое реле) или РСТ-13 (электронное реле);
реле времени РВ максимальной токовой защиты типа РВМ-12 или РВМ-13 или РСМ-13 (электронное реле) ;
промежуточные реле РП1, РП2 типа РП-341, имеющие специальные усиленные контакты, предназначенные для дешунтирования электромагнитов отключения ЭО (аналогичные таким же контактам реле типа РТ-85 на рис. 12) ;
сигнальные (указательные) реле РУ.
Защита на рис. 13 выполнена по двухфазной схеме неполной звезды, применяемой в электрических сетях 3—35 кВ. Для защиты трансформаторов 35—220 кВ максимальная токовая защита с дешунтированием электромагнитов управления выполняется по схеме треугольника. При этом логическая часть (реле времени), исполнительный и сигнальный органы (промежуточные и сигнальные реле) имеют однотипное исполнение.
Рис, 13, Принципиальная схема двухступенчатой максимальной токовой защиты на переменном оперативном токе с дешумтированием электромагнитов отключения ЭО1, ЭО2 с помощью реле типа РП-341 (РП1, РП2)
РТ1—РТЗ — максимальные реле тока мгновенного действия максимальной токовой защиты; РТ4, РТ5 — то же токовой отсечки; РВ — реле времени типа РВМ-12 (РВМ-13); РУ — реле указательные (сигнальные)
Чувствительность измерительных органов токовых защит, выполненных по схемам неполной звезды и треугольника, к различным видам КЗ (рис.4) рассмотрена в § 2.
Работу логической части и исполнительных органов защиты, выполненной по схеме рис. 13, рассмотрим вначале при удаленном КЗ, а затем — близком КЗ на защищаемой линии. При удаленном, например трехфазном КЗ в зоне действия максимальной токовой защиты срабатывают все три измерительных максимальных реле тока РТ1—РТЗ. При этом у реле РТ1 замыкается замыкающий контакт и подключает моторчик реле времени типа РВМ-12 к вторичной обмотке того промежуточного трансформатора тока, у которого первичная обмотка включена на вторичный ток фазы А. Размыкающий контакт реле РТ1 в это же время размыкается, чтобы не допустить питания моторчика одновременно от двух промежуточных трансформаторов тока реле времени, несмотря на то, что замкнулись замыкающие контакты других измерительных реле тока РТ2, РТЗ. Реле времени с заданной заранее выдержкой времени замыкает свой замыкающий контакт РВ и подключает катушки промежуточных реле РП1, РП2 к вторичным обмоткам встроенных промежуточных трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены на вторичные токи фаз А и С соответственно. При рассматриваемом трехфазном КЗ срабатывают оба промежуточных реле и переключают свои усиленные контакты 7 и 2 таким образом, что соответствующие электромагниты управления ЭО1, ЭО2 дешунтируются (так же как в схеме рис. 12). Одновременно у этих реле замыкаются контакты 3, имеющие нормальное исполнение. Это обеспечивает само-удерживание РП1, РП2 в сработавшем положении при размыкании контакта РВ реле времени раньше, чем произойдет отключение выключателя поврежденной линии. В последнее время в реле РП-341 стали устанавливать еще один замыкающий контакт нормального исполнения, который может быть использован для целей так называемого ближнего резервирования, предназначенного для повышения надежности работы устройств защиты каждого элемента электроустановок. Например, с помощью дополнительного замыкающего контакта реле РП-341 может быть дана команда на отключение выключателя от другого источника оперативного тока — предварительно заряженных конденсаторов. Схема с предварительно заряженными конденсаторами рассматривается далее применительно к защите трансформаторов 35-220 кВ.
Одновременно с реле РП1, РП2 срабатывает сигнальное (указательное) реле РУ.
При близком КЗ срабатывают реле РТ4, РТ5 токовой отсечки и замыкают свои замыкающие контакты, включенные параллельно контакту РВ реле времени. Происходит срабатывание реле РП1, РП2, затем дешунтирование ЭО1, ЭО2 и отключение выключателя, в этом случае без выдержки времени. Самоудерживание реле РП1, Я/72 обеспечивает надежное отключение выключателя при преждевременном размыкании контактов реле тока РТ4, РТ5, что возможно из-за уменьшения тока во вторичных цепях трансформаторов тока после дешунтирования ЭО. Это объясняется тем, что сопротивление ЭО велико по сравнению с сопротивлением катушек реле и соединительных проводов. После дешунтирования ЭО суммарное сопротивление вторичной нагрузки на трансформаторы тока резко возрастает, вследствие чего увеличивается погрешность трансформаторов тока и, следовательно, уменьшается ток в их вторичных обмотках и в катушках реле тока.
Область применения схем релейной защиты с дешунтированием ЭО.
Область применения этих схем, выполняемых в основном с помощью реле типов РТ-85, РП-341, ограничивается двумя главными условиями:
минимальные токи КЗ должны обеспечивать достаточные значения коэффициентов чувствительности для токовых измерительных реле, логических и исполнительных органов (реле) и для электромагнитов отключения (после их дешунтирования) ;
максимальное значение вторичного тока, дешунтируемого при КЗ контактами реле РТ-85 или РП-341, не должно превышать 150 А при полном сопротивлении (импедансе) управляемой цепи, главным образом ЭО, не более 4 Ом при токе 4 А и не более 1,5 Ом при токе 50 А. Для реле РП-341 — не более 4,5 Ом при токе 3,5 А (по данным завода-изготовителя).
Кроме того, для схем с дешунтированием ЭО важно убедиться в том, что после дешунтирования ЭО и увеличения погрешности трансформаторов тока и, следовательно, уменьшения значения тока в реле и в ЭО, не произойдет возврата уже сработавших реле. Расчеты показывают, что возврата сработавших реле РТ-85 не произойдет даже при самых больших реально возможных погрешностях трансформаторов тока благодаря очень низкому значению коэффициента возврата электромагнитного элемента (отсечки) этих реле. Сказанное относится и к реле типа РП-341, имеющему такой же низкий коэффициент возврата. Кроме того, в схемах защиты с реле РП-341 (рис. 13) предусмотрено самоудерживание этих реле в сработавшем положении, что предотвращает отказ защиты при преждевременном возврате измерительных реле тока, у которых коэффициент возврата имеет высокое значение, более 0,8.
Требуемая чувствительность ЭО и реле РВМ-12, РП-341, как правило, обеспечивается для защит линий 10,6 и до 35 кВ, но не всегда обеспечивается для защит трансформаторов 110 кВ небольшой мощности от 2,5 до 10 MB • А.
Наиболее серьезным препятствием для применения схем с дешунтированием электромагнитов управления может быть большое значение вторичного тока при трехфазном КЗ в месте установки защиты, нарушающее условие
(4)
где /кmax — первичное максимальное значение тока при трехфазном КЗ в месте установки защиты. А; nT — коэффициент трансформации трансформаторов тока; 150 А — максимально допустимое значение тока, дешунтируемого контактами реле РТ-85, РП-341. В выражении (4) коэффициент схемы принят равным 1 для схем рис. 5,6,12,13. Например, при КЗ близ шин 10 кВ подстанций со стандартными трансформаторами 110/10 кВ мощностью 10 MB • А и выше значения токов / (3) 1кmax могут быть более 5 кА. При коэффициентах трансформации трансформаторов тока отходящих линий 10 кВ, например, nT = 100/5 = 20 или 150/5 = 30 вторичный ток, рассчитанный по выражению (4), оказывается больше допустимого значения (150 А).
Для уменьшения значения вторичного тока можно увеличить коэффициент трансформации, но, во-первых, это связано с заменой трансформаторов тока, а во-вторых, не всегда допустимо, поскольку ухудшает чувствительность ЭО и реле защиты к удаленным КЗ. Поэтому в тех случаях, когда условие (4) не выполняется, следует уточнить значение с учетом влияния токовой погрешности трансформаторов тока на уменьшение вторичного тока. Расчеты показывают, что при кратностях тока КЗ более 30 токовая погрешность стандартных трансформаторов тока, смонтированных в КРУ и КРУН 10 и 6 кВ, значительно превышает 10% и достигает 30—50%. Следовательно, фактические значения дешунтируемого тока могут находиться в пределах 0,7—0,5 от значений /2кmax — рассчитанных по выражению (4). Более подробно методика определения /2кmaxc учетом токовой погрешности трансформаторов тока рассмотрена в работе [5].
Схема максимальной токовой защиты с предварительно заряженными конденсаторами.
Предварительно заряженные конденсаторы используются в схемах релейной защиты в качестве источника оперативного тока. Измерительная часть защиты может быть при этом любой. На рис. 14 показана принципиальная схема максимальной защиты трансформатора с тремя измерительными реле тока, катушки которых включены, например, по схеме рис. 9. Размыкающие контакты этих реле включены последовательно в цепи катушки переменного тока реле времени РВ, которая, таким образом, в нормальном режиме находится под напряжением. При КЗ достаточно срабатывания одного из реле тока, например РТ1, чтобы размыканием его размыкающего контакта разорвать цепь питания катушки реле времени. После потери питания реле времени «возвращается» и с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт РВ в цепи разряда блока конденсаторов БК1 на промежуточное реле РП,
Рис, 14. Принципиальная схема цепей оперативного тока максимальной токовой защиты с предварительно заряженными конденсаторами
РТ1—РТЗ — максимальные реле тока мгновенного действия; РВ — реле времени переменного тока типа Р8-225 (РВ-235) или РВ-03; РП, РУ — реле промежуточное и указательное; ЭО — электромагнит отключения выключателя линии (трансформатора) ; 8KB — вспомогательный контакт привода этого выключателя; УЗ — устройство для
заряда блоков конденсаторов БК1, БК2
которое срабатывает за счет энергии, предварительно запасенной в конденсаторах. Реле РП замыкает свой контакт в цепи электромагнита отключения выключателя ЭО, который срабатывает за счет энергии, запасенной в конденсаторах БК2. Если необходимо отключить или включить несколько коммутационных аппаратов (выключателей, короткозамыкателя, отделителя), используются еще несколько блоков БК. Команда от защиты размножается с помощью контактов промежуточного реле РП.
Реле времени, отсчитывающие выдержку времени после снятия напряжения (на возврате) выпускаются двух видов: электромеханические серии РВ-200 (РВ-215, РВ-225, РВ-235, РВ-245) и электронные серии РВ-03 (§5).
Схема максимальной токовой защиты с таким выполнением выдержки времени проста и надежна, но лишь при условии надежного питания шинок управления (ШУ на рис. 14). На двухтрансформаторных подстанциях это условие обеспечивается. На однотрансформаторной подстанции схему рис. 14 для защиты трансформатора применять нельзя из-за возможности ее излишнего срабатывания в то время, когда на шинках ШУ нет напряжения, реле времени РВ не имеет питания, его контакт в цепи ЭО находится в замкнутом положении и, таким образом, защита готова к срабатыванию без выдержки времени. Излишнее неселективное срабатывание защиты произойдет при КЗ на любой из отходящих линий, если при этом сработает реле тока РТ1, РТ2 или РТЗ. Возможно излишнее срабатывание этой схемы защиты и в цикле автоматического повторного включения (АПВ) питающей линии. Действительно, после отключения питающей линии на однотрансформаторной подстанции кратковременно исчезает напряжение, в том числе и на шинках ШУ, и через несколько секунд контакт РВ оказывается замкнутым. В момент АПВ линии при подаче напряжения на подстанцию в трансформаторе со стороны ВН возникает бросок тока намагничивания, значение которого может в несколько раз превышать номинальный ток трансформатора и вызывать срабатывание максимальной токовой защиты. В результате замыкания любого из замыкающих контактов реле РТ1— РТЗ произойдет мгновенное отключение исправного трансформатора. Если бы защита имела выдержку времени около 1 с или больше, такое отключение было бы невозможно, так как за это время значение тока намагничивания уменьшается в десятки раз и становится значительно меньше тока срабатывания максимальной токовой защиты.
Максимальная токовая защита с собственным блоком питания. Такая защита состоит из двух частей: максимальной токовой защиты, измерительные органы которой могут быть включены по любой из схем, рассмотренных выше, и блока питания, который представляет собой выпрямитель — преобразователь переменного тока трансформаторов тока в постоянный оперативный ток, необходимый для работы логической части защиты и электромагнитов управления коммутационными аппаратами.
Рис. 15. Функциональная схема максимальной токовой защиты с собственным блоком питания, обеспечивающим оперативный постоянный (выпрямленный) ток для отключения выключателя В после срабатывания защиты.
При повреждении линии ток КЗ приводит в действие максимальную токовую защиту (рис. 15) и обеспечивает работу блока питания БП на электромагнит отключения ЭО. Такое исполнение защиты имеет достоинства: нет необходимости иметь внешние источники оперативного тока (аккумуляторные батареи, блоки конденсаторов), не требуется мощная контактная система для коммутирования больших токов (как в реле РТ-85 и РП-341), имеется возможность использования электромагнитного привода выключателей, который значительно надежнее, чем пружинный привод. Разумеется, и стоимость такой защиты выше, чем, например, стоимость защиты с реле РТ-85 (рис. 12).
Максимальной токовой защитой с собственным блоком питания является устройство ТЗВР (изготовитель — завод «Энергоавтоматика»). Широкого применения такие устройства пока не получили.