Токовая отсечка без выдержки времени

Селективное действие токовой отсечки без выдержки времени достигается тем, что ее ток срабатывания принимается большим максимального тока короткого замыкания, проходящего через за­щиту при повреждении вне защищаемого элемента. Действие за­щиты при коротком замыкании на защищаемом участке обеспечи­вается благодаря тому, что ток к. з. в сети, а следовательно, и в защите увеличивается по мере приближения места короткого за­мыкания к источнику питания (рис. 6.15), причем кривые измене­ния тока короткого замыкания имеют различную крутизну в зависимости от режима работы системы и вида к. з. (кривые 1 и 2 на на рис. 6.15, а соответственно для максимального и минимального режимов).

Для схем с включением реле на полные токи фаз расчетным при выборе тока срабатывания защиты А1 обычно является трех­фазное короткое замыкание у шин подстанции Б в точке К. в мак­симальном режиме. При этом I_с.з = I⁽³⁾_{к вн max}k _зап и ток срабатыва­ния реле

I_{с. р}= I⁽³⁾_{к вн max}k _запk_сх⁽³⁾

В отличие от максимальной токовой защиты токовая отсечка без выдержки времени при внешних коротких замыканиях не сра­батывает, поэтому коэффициент возврата k _в при выборе тока I_с.з не учитывается. При определении I_с.з необходимо иметь в виду, что отсечка не имеет выдержки времени. Поэтому в выражении (6.17) ток I⁽³⁾_{к вн max} принимается равным начальному (t= 0) действую­щему значению периодической составляющей тока внешнего корот­кого замыкания. Влияние апериодической составляющей учитыва­ется коэффициентом k_зап. Ток срабатывания не зависит от режима работы и места повреждения. Отсечка сработает, когда ток, про­ходящий по защищаемой линии АБ (рис.6.15, а), больше или ра­вен току срабатывания защиты, т. е. I_к ≥ I_с.з. Это условие выпол­няется при коротком замыкании в пределах участка l’ _отc (максимальный режим) или участка (минимальный режим) защи­щаемой линии.

Таким образом, участки l _отc и l’ _отс являются зонами, защищае­мыми отсечкой. Они определяются точками пересечения кривых изменения тока к.з. 1 и 2 с прямой 3, изображающей ток I_с.з; сле­довательно, отсечка защищает не всю линию, а только некоторую ее часть. Как следует из указанных графиков, защищаемая зона тем больше, чем меньше ток срабатывания и чем больше крутизна кривой изменения тока к. з., которая определяется режимом рабо­ты и видом короткого замыкания. Поэтому в зависимости от ре­жима работы и вида короткого замыкания защищаемая зона отсечки изменяется.

Для увеличения защищаемой зоны и повышения чувствитель­ности защиты коэффициент запаса k_зап выбирается возможно мень­шим. Он определяется погрешностью в расчете тока к. з., погреш­ностью реле и наличием апериодической составляющей тока корот­кого замыкания. Для защиты с электромагнитным реле типа РТ-40 при наличии выходного промежуточного реле принимается k_зап = 1,2÷1,3; при использовании отсечек индукционных реле тока типа РТ-80 k_зап=1,5÷1,6, а для отсечек с реле прямого действия типа РТМ k_зап=1,8÷2,0.

В рассмотренном случае защищаемая зона охватывает только часть линии и токовую отсечку без выдержки времени нельзя ис­пользовать в качестве единственной или основной защиты. Однако в некоторых частных случаях, например на радиальных линиях, питающих один трансформатор (рис. 6.15,6), с помощью токовой отсечки можно защитить всю линию, если допустить ее срабаты­вание при повреждении в трансформаторе. В данном случае это является целесообразным. Ток срабатывания при этом выбирается по максимальному току короткого замыкания за трансформатором (точка К). Аналогично можно выбирать ток срабатывания и при наличии нескольких трансформаторов. Однако в этом случае воз­никает необходимость автоматически отключать поврежденный трансформатор с последующим включением линии устройством АПВ с целью восстановления питания потребителей.

В сетях с глухозаземленными нейтралями целесообразно токо­вую отсечку выполнять в виде двух комплектов — от междуфазных коротких замыканий и от коротких замыканий на землю. Целесо­образность этого обусловлена возможностью получить токовую от­сечку нулевой последовательности, более чувствительную к корот­ким замыканиям на землю, чем отсечка с включением реле на пол­ные токи фаз. Для токовых отсечек нулевой последовательности ток срабатывания выбирается по наибольшему току нулевой последо­вательности, проходящему по защищаемой линии при внешнем ко­ротком замыкании на землю, т. е. I_с.з =k_зап3I_{0 вн mах}.

Токовая отсечка нулевой последовательности не должна сраба­тывать от токов нулевой последовательности, кратковременно по­являющихся при неодновременном включении трех фаз выключателя. Однако при наличии в схеме выходного промежуточно­го реле, создающего замедление около трех-четырех периодов, от­сечка оказывается отстроенной от этих токов по времени.