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 Iс.з = I(3)к вн maxk зап и ток срабатывания реле
Iс. р= I(3)к вн maxk запkсх(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 Iс.з не учитывается. При определении Iс.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 kзап. 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. Iк ≥ Iс.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 Iс.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 kзап 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 kзап = 1,2÷1,3; при использовании отсечек индукционных реле тока типа РТ-80 kзап=1,5÷1,6, а для отсечек с реле прямого действия типа РТМ kзап=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. Iс.з =kзап3I0 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.