Токовая отсечка без выдержки времени. Принцип действия, порядок расчета

Ток срабатывания отсечки. Ток срабатывания мгновенной отсечки должен удовлетворять условию (5.2) при КЗ в конце защищаемой ЛЭП АВ, т. е. в точке М (рис.5.3):

(5.2)

где I _к(М)mах – максимальный ток КЗ в фазе ЛЭП при КЗ на шинах подстанции В (точка М на рис.5.3); k _отс – коэффициент отстройки.

Ток КЗ I _к(М)mах рассчитывается для таких режимов работы ЭЭС и видов повреждений, при которых он оказывается наибольшим. Поскольку собственное время действия отсечки равно 0,02–0,01 с, то ток КЗ рассчитывается для начального момента времени (t = 0) и принимается равным действующему значению периодической составляющей. При расчете тока КЗ генераторы замещаются сверхпереходным сопротивлением Х'' _d.

В схемах отсечки, где токовые реле действуют непосредственно на отключение без промежуточного реле или с быстродействующим промежуточным реле, время действия отсечки может достигать одного периода (т.е. 0,02 с). В этом случае следует учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, умножая ток I _к(М)mах на коэффициент k _a = 1,6÷1.8.

У отсечек ЛЭП с токовыми реле типа РТ-40 k _отс = 1,2÷1,3; с реле типа РТ-80 и РТ-90 k _отс = 1,5 из-за большей погрешности реле.

На одиночных ЛЭП, питающих тупиковую ПС, и на ЛЭП, питающих подстанции, подключенные по схеме ответвления, необходимо дополнительно к условию (5.2) отстроить отсечку от суммарного броска тока намагничивания трансформаторов, установленных на этих подстанциях. Отстройка проверяется по выражению

(5.2а)

где I _hom.t – суммарный номинальный ток трансформаторов ПС.

Ток срабатывания отсечки принимается равным большему значению из определенных по (5.2) и (5.2а).

Ток срабатывания реле отсечки выбирается по выражению

(5.2б)

где k _сх – коэффициент схемы.

Зона действия отсечки определяется графически, как показано на рис.5.3. Обычно строятся кривые тока КЗ в зависимости от расстояния I _л.к до точки КЗ; I _К = f (l) для максимального и минимального режимов (кривые 1 и 2 на рис.5.3), и по точке пересечения их с прямой I _с.з находится конец зоны отсечки в максимальном и минимальном режимах (N ₁ и N ₂ соответственно).

Зону действия отсечки можно также определить по формуле

(5.3)

где Х _отс – зона действия отсечки, выраженная в процентах от сопротивления защищаемой ЛЭП; Х _л – сопротивление защищаемой ЛЭП; Х _с – сопротивление ЭЭС (см. рис.5.1); I _с.з – ток срабатывания отсечки, выбранной согласно (5.2) и (5.2а).

Правила устройства электроустановок рекомендуют применять отсечку, если ее зона действия охватывает не менее 20% защищаемой ЛЭП. Вследствие простоты отсечки она применяется в качестве дополнительной РЗ и при зоне действия, меньшей 20%, если основная РЗ ЛЭП имеет мертвую зону.

При схеме работы ЛЭП блоком с трансформатором (рис.5.4) отсечку отстраивают от тока при КЗ за трансформатором в точке К ₁В этом случае отсечка защищает всю ЛЭП и оказывается весьма эффективной.

Время действия отсечки. Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточного реле (рис.5.2, а). При быстродействующих промежуточных реле (0,02 с) отсечка срабатывает в течение времени t _з = 0,04 ÷ 0,06 с. Наличие промежуточного реле облегчает работу контактов токовых реле и позволяет не учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, поскольку последняя затухает очень быстро (за 0,02-0,03 с). На ЛЭП, защищенных от перенапряжений трубчатыми разрядниками, отсечка не должна срабатывать при их действии. Время работы разрядников составляет около 0,01-0,02 с. При каскадном действии разрядников оно увеличивается до 0,04-0,06 с. Применением промежуточного реле с временем действия t = 0,06 ÷ 0,08 с удается отстроить отсечку от работы разрядников.