Принцип работы мтз: Максимальная токовая защита — Википедия – схемы, принцип работы, уставки, время

Содержание

принцип действия, схема, уставки, видео

Обычная максимально токовая защита не всегда может отличить короткое замыкание от токов перегрузки, возникающих кратковременно. Например, при самозапуске электродвигателей потребляемый ими ток может быть классифицирован МТЗ как ток короткого замыкания.

Попытка отстроится от подобных режимов работы приводит либо к загрублению уставок по току, либо к необходимости увеличение выдержки времени срабатывания защиты. И то, и другое является нежелательным.

Чтобы обычной МТЗ дать информацию о том, что произошло именно короткое замыкание, применяют блокировку по напряжению.

Принцип действия защиты

Токовая часть защиты реализуется на обычных реле тока.

Но контакты их не действуют напрямую на выходное реле или на отключающую катушку выключателя. На этом пути дополнительно включаются нормально замкнутые контакты реле напряжения.

Выходные контакты реле тока подключаются параллельно друг другу. Последовательно с ними подключаются также собранные в параллель контакты реле напряжения, контролирующих все три линейных напряжения.

Срабатывание защиты происходит лишь в том случае, если сработает любая из комбинаций токовых и напряженческих реле.

А такое бывает только в случае короткого замыкания, при прочих режимах, считающихся номинальными, глубокой посадки напряжения не происходит. Соответственно, защита при штатных перегрузках работать не будет.

По количеству токовых реле конструкция защиты может быть в трехфазном (для генераторов) или двухфазном исполнении. Но во всех случаях количество реле напряжения все равно должно равняться трем.

Если предполагается защита при однофазных КЗ то дополнительно к контактам реле напряжения подключается нормально разомкнутый контакт реле напряжения нулевой последовательности, подключенного к соответствующей обмотке ТН.

Для формирования выдержки по времени сигнал из описанной выше схемы поступает на катушку реле времени. По сравнению с обычной МТЗ этот вид защиты имеет более высокую чувствительность.

Предотвращение излишних действий защиты на отключение. В цепи отключения устанавливается накладка для вывода защиты из действия. А вывод этот может потребоваться.

Ложное действие защиты возможно при неисправностях в цепях ТН, сопровождающихся срабатыванием одного или нескольких реле в цепях блокировки. В основном эти случаи возникают в результате перегорания предохранителей на стороне высокого или низкого напряжения ТН.

Поэтому в схему РЗА обязательно входит узел контроля исправности этих цепей.

Интересное видео о настройке и работе ТО и МТЗ смотрите в видео ниже:

Он может работать на сигнал или на вывод защиты из действия.

Обычной практикой является работа на сигнал, поскольку совпадение неисправности ТН с перегрузкой на присоединении, защищенной МТЗ с блокировкой по напряжению, считается маловероятным. У оперативного персонала есть время на принятие решения: вывести защиту из действия или найти неисправность в цепи ТН.

Требования к уставкам защиты

Уставка по току МТЗ с блокировкой по напряжению определяется только исходя из номинальных токов защищаемого оборудования, без учета самозапуска электродвигателей потребителей.

Уставка по времени срабатывания выбирается с учетом селективности отключения.

Напряжение для срабатывания реле блокировки определяется с учетом его снижения при номинальных режимах работы, когда защита работать не должна.

Максимальная токовая защита трансформаторов: схемы, особенности

Простейшая одноразовая защита электрооборудования от токовой перегрузки – это плавкий предохранитель. Он применяется до сих пор, хотя стал служить для аварийного отключения питания еще до начала XX в.

Сейчас наряду с ним для повышения надежности и безопасности сетей электропитания применяют устройства релейной защиты и автоматики. Наиболее распространенным видом которых считается максимальная токовая защита трансформатора. Она отключает питание потребителей, когда их ток становится выше порогового значения. Причиной этого может быть как выход из строя одного из элементов нагрузки, так и замыкания фаз между собой или на ноль, возникающие на участках подключения потребителей и источника тока.

В случае возникновения подобной аварийной ситуации автоматика срабатывает, и обесточивает подконтрольную ей часть электрической системы и области запитанные после нее.

Устройство и особенности МТЗ

Принцип действия максимальной токовой защиты трансформатора подобен принципу работы токовой отсечки.Сигнал выключения электропитания формируется при условии роста потребляемого тока выше порогового значения (уставки). Различаются эти системы лишь тем, что отсечка действует практически без задержки, а максимальные токовые защиты трансформаторов выключает питание спустя некоторое время, именуемое выдержкой времени.

Ее размер зависит от расположения защищаемого устройства. Он должен быть тем меньше, чем дальше находиться участок сети от источника питания (ИП). Для самых удаленных потребителей она делается как можно меньшей. А МТЗ участка электросети, расположенного ближе срабатывает с выдержкой, превышающей минимальную на величину ступени селективности.

Которая зависит от времени срабатывания защитного устройства. Это необходимо для того, чтобы после появления неисправности в какой-либо части системы защитная аппаратура более близкой области не сработала раньше, той в которой появился дефект. Если же автоматика вышедшего из строя участка не среагирует, то по окончании времени выдержки придет в действие защитное устройство более близкой к ИП области. Оно и отключит поврежденную область вместе со своей.

Из сказанного выше следует, что принцип действия токовой мтз трансформатора предъявляет к выдержке 2 противоположные требования. Чтобы исключить преждевременное обесточивание потребителей расположенных к ИП ближе места аварии она должна быть несколько больше времени срабатывания МТЗ. И в то же время как можно меньше для сведения ущерба от КЗ к минимуму.

Классификация

МТЗ трансформатора в зависимости от характера связи времени выдержки с величиной тока КЗ делят на 3 основные группы:

Независимые. Этот вид состоит из МТЗ с неизменной на всем рабочем интервале значений аргумента выдержкой времени (tвыд.). Которая в интервале значений тока от 0 до Iсраб. включительно уменьшается до 0. Графически корреляцию данных параметров можно представить в виде двух отрезков параллельных оси X. Один из них находящийся на расстоянии tвыд от нее, другой, лежащий ней. Если ось X графика принять за ток, а Y – за время выдержки. Устройства, входящие в эту категорию являются основным видом электрозащиты воздушных ЛЭП, запитанных с одной стороны. Они применяются также и для силовых трансформаторов, кабельных линий, и электродвигателей рабочим напряжением от 6 до 10 тыс. В.

Зависимые. Эту группу составляют МТЗ с обратной нелинейной зависимостью выдержки времени от тока. График, отражающий связь этих параметров, является кривой формой напоминающую гиперболу. МТЗ защита трансформатора такого типа дает возможность считаться с перегрузочной способностью электрооборудования, и выполнять защиту от токовых перегрузок.

Ограниченно зависимые. Максимальная токовая МТЗ защита трансформатора, относящаяся к этой группе, объединяет в себе характеристики 2 предыдущих. А именно: рост тока до определенного значения пропорционально сокращает время срабатывания. Дальнейшее же увеличение первого не приводит к снижению выдержки времени. Поэтому изображение зависимости этих параметров является гиперболой, переходящей в прямую линию.

Встречается также комбинированный вид защиты МТЗ. Он отличается большей помехозащищенностью и меньшим числом ложных срабатываний. Принцип действия этой мтз трансформатора состоит в том, что необходимость отключения питания определяется не только по росту потребляемого тока, но и по снижению питающего напряжения. Что достигается сочетанием токовой защиты с реле минимального напряжения. Такая конфигурация не допускает отключения питания в момент запуска мощного электродвигателя, когда возникает значительный быстрый рост потребляемой мощности на участке сети. Так как сработка токовой защиты блокируется из-за отсутствия падения напряжения.

Инсталляция МТЗ

При КЗ электроток идет от источника питания к месту замыкания.

Поэтому чем ближе к ИП установлен блок защитного устройства, тем обширнее участок сети на возникновение, неисправности в котором она будет реагировать. К примеру, рассмотрим защиту понижающего трансформатора. Автоматика, установленная на кабель высокого напряжения ближе к ИП, среагирует на возникновение неисправности этого кабеля, устройств коммутации, самого трансформатора, проводки низкого напряжения и подключенных к ней потребителей. А при ее установке на шины пониженного напряжения возникающие дефекты трансформатора и подвода питающего напряжения останутся «незамеченными».

Следовательно, для максимального контроля участка сети защитой ее необходимо устанавливать на кабель, подающий питание возможно ближе к источнику. Но 1 защитное устройство для всего участка сети удобно в эксплуатации только при небольшом количестве потребителей на нем. Так как защитное отключение участка с большим числом электроприемников, во-первых, обесточивает не только вышедшей из строя потребитель, но и все исправные. А во-вторых не позволяет определить, в какой зоне произошла авария. Поэтому для удобства работы и облегчения содержания электросети в исправном состоянии следует также установить автоматику на стороне низкого напряжения.

Определение защитных параметров

Задание уставок МТЗ с блокировкой по напряжению сводятся к выбору значений выдержки времени, а также тока и напряжения срабатывания. Юстировка независимых МТЗ ограничивается подбором тех же параметров, что в предыдущем случае. Для максимальных токовых защит с зависимой и ограниченно зависимой связью понятие тока срабатывания корректируется.

Оно означает его величину, которая ставит систему на грань срабатывания, но еще недостаточна для сработки. Время же задается для независимого участка ограниченно зависимой время токовой взаимосвязи. Причем иногда оно назначается для тока, превышающего номинальный более чем в 10 раз. Как, например, в некоторых моделях автомата «Электрон».

Уставки

Требования к току срабатывания.

Достаточность для уверенного определения аварийных ситуаций.
Исключение случаев срабатывания автоматики при максимальных рабочих токах потребителей и их поставарийных перегрузках. Для этого ток сработки должен превышать наибольший ток потребителя, и перегрузки после восстановления питания.
Согласование устройства по всем параметрам срабатывания с автоматикой соседних участков электросети. Находящихся как ближе к ИП (в основной зоне), так и дальше от него (в зоне резервирования).

Рис.1 Защитные зоны

Ток возврата реле в исходное положение должен быть больше рабочего тока участка сети, после устранения КЗ. Для того чтобы отключение аварийного участка оператором автоматически приводило к восстановлению питания других, обесточенных защитным устройством потребителей.

Некоторые схемные решения

Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО). Чувствительно ко всем типам замыкания любой фазы. Основой этого устройства являются токовые реле 1. Они срабатывают при подаче на них сигнала КЗ. Их нормально разомкнутые контактные группы запараллелины, поэтому срабатывание любого из них приводит к пуску времязадающего реле 2.

По истечении установленного промежутка времени оно включает реле-повторитель 3, срабатывающее без задержки и подающее на выключатель сигнал отключения. Реле 3 необходимо в случае, когда мощность катушки выключателя слишком велика для исполнительных контактов реле времени. Реле 4 (блинкерное) служит для индикации срабатывания выключателя. Оно подключается последовательно катушке выключателя. Поэтому его срабатывание происходит одновременно с выключателем УЗО, а выпавший в результате этого блинкер (сигнализатор) указывает на факт отключения питания участка.

Двухфазное УЗО. Отслеживает все межфазные КЗ и замыкание 2 из 3 фаз с землей на участке сети. Не имеет принципиальных отличий от трехфазного устройства. К ее преимуществам можно отнести более низкую стоимость за счет меньшего количества комплектующих и монтажных проводов. А также лучшую селективность при замыканиях с землей в 2 различных точках.

Недостатки: меньшая чувствительность при КЗ во вторичных обмотках понижающего трансформатора.
Благодаря своим качествам этот тип устройств часто используется в электросистемах с изолированной нейтралью. При необходимости повышения чувствительности на нулевой провод устанавливают дополнительное токовое реле.

Максимальная токовая защита — это… Что такое Максимальная токовая защита?

Максима́льная то́ковая защи́та (МТЗ)— вид релейной защиты, действие которой связано с увеличением силы тока в защищаемой цепи при возникновении короткого замыкания на участке данной цепи. Данный вид защиты применяется практически повсеместно и является наиболее распространённым в электрических сетях.

Принцип действия

Принцип действия МТЗ аналогичен принципу действия токовой отсечки. В случае повышения силы тока в защищаемой сети защита начинает свою работу. Однако, если токовая отсечка действует мгновенно, то максимальная токовая защита даёт сигнал на отключение только по истечении определённого промежутка времени, называемого выдержкой времени. Выдержка времени зависит от того, где располагается защищаемый участок. Наименьшая выдержка времени устанавливается на наиболее удалённом от источника участке. МТЗ соседнего (более близкого к источнику энергии) участка действует с большей выдержкой времени, отличающейся на величину, называемую ступенью селективности. Ступень селективности определяется временем действия защиты. В случае короткого замыкания на участке срабатывает его защита. Если по каким-то причинам защита не сработала, то через определённое время (равное ступени селективности) после начала короткого замыкания сработает МТЗ более близкого к источнику участка и отключит как повреждённый, так и свой участок. По этой причине важно, чтобы ступень селективности была больше времени срабатывания защиты, иначе защита смежного участка отключит как повреждённый, так и рабочий участок до того, как собственная защита повреждённого участка успеет сработать. Однако важно так же сделать ступень селективности достаточно небольшой, чтобы защита успела сработать до того, как ток короткого замыкания нанесёт серьёзный ущерб электрической сети.

Уставку (или величину тока, при которой срабатывает защита) выбирают, исходя из наименьшего значения тока короткого замыкания в защищаемой сети (при разных повреждениях токи короткого замыкания отличаются). Однако при выборе уставки следует так же учитывать характер работы защищаемой сети. Например, при самозапуске электродвигателей после перерыва питания, значение силы тока в сети может быть выше номинального, и защита не должна его отключать.

Реализация

Реализуется МТЗ, как правило, с помощью реле тока. Реле тока могут быть как мгновенного действия, так и срабатывающие с выдержкой времени, определяемой величиной тока, в этом случае для обеспечения необходимой выдержки времени дополнительно используют реле времени. В современных схемах релейной защиты и автоматики чаще всего используются микропроцессорные блоки защиты, которые сочетают в себе свойства этих реле.

Литература

«Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» Андреев В. А. М. «Высшая школа» 2007 ISBN 978-5-06-004826-1
«Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. М. Энергоатомиздат 1998 ISBN 5-283-010031-7
«Максимальная токовая защита» Шабад М. А. Ленинград. Энергоатомиздат. 1991
Гуревич, В. И. Электрические реле : устройство, принцип действия и применения : настольная книга инженера.- Москва: Солон-Пресс, 2011. — 688 с.: ил.

принцип работы; максимальная токовая защита, соединения мтз и отсечки

Современные условия существования человечества невозможно представить без электричества. Если раньше это было дикостью, то сегодня это вполне нужный и важный элемент в быту и в производстве. Процесс рождения и действия тока обусловлен несколькими происходящими процессами. Один из них — движение заряженных частиц. Нередко этот процесс называют током. Ток наблюдается в трансформаторах, выключателях и иных устройствах. А что же тогда означает понятие токовая отсечка трансформатора или выключателя? Именно на этот интересный вопрос будет дан ответ в этой небольшой статье.

Что называют отсечкой?

В самом начале обсуждения этой темы, следует ближе познакомиться с понятиями. Отсечкой называют мгновенную и действующую защиту. Она используется на специальных токовых участках. Зона применения имеет свои границы. Она ограничивает в определённом смысле распространение тока. А каков же принцип действия токовой отсечки?

Чтобы дать ответ на этот вопрос, достаточно напомнить принцип работу электрической сети. По мере удаления от источника питания происходит падение показателей тока. Происходит это из-за увеличения возникающего сопротивления. Именно в момент уменьшения показателей своё действие начинает токовая отсечка. Она должна предотвратить возникновение разного рода поломок и повреждений (например, в работе трансформатора). При этом показатели отсечки в трансформаторе или другой системе обязательно должны быть выше и мощнее показателей максимального значения тока.

Из чего состоит такая форма защиты?

Рассматриваемый способ устранения возникающих коротких замыканий вначале рабочей зоны состоит из следующих элементов:

Цепь сигнализации. Работает на основе бинкеров. Такие цепи предназначены для анализа действия защиты, а также выступают в качестве помощника для оперативного персонала, который следит за состоянием работы схемы. Кроме того, цепи сигнализации способны контролировать действия цепей управления.
Измерительный орган. Располагается в реле тока. Измерительный орган срабатывает при возникновении металлического замыкания. Такое замыкания может случиться в конце зоны защиты. Эта составляющая часть отсечки реагирует на изменения даже при минимальной нагрузке.
Промежуточное реле. Реле тесно связано с измерительным органом. От измерительного органа передаётся напряжение на промежуточное реле. Поступивший на реле контакт далее попадает на силовой выключатель (соленоид отключения). Промежуточный орган отключает силовой выключатель.
Реле времени. Иногда в состав включён и этот элемент. Реле времени, как правило, располагается между исполнительным органом и измерительным. Главная задача временного реле — создание временной задержки во время срабатывания сразу нескольких защит.

Основные разновидности отсечки

Описываемый способ (в том числе и для трансформаторов) делится на несколько видов. На сегодняшний день известно две разновидности токовой отсечки. Отличаются они друг от друга временем срабатывания и выдержке. Рассмотрим каждый вид более подробно:

С выдержкой времени. В такую отсечку во время производства включают специальное устройство, позволяющее задавать временные параметры. Диапазон срабатывания отсечки при участии специального устройства не превышает 6 секунд. Устройство, помогающие регулировать и одновременно контролировать время подачи тока называют автоматическим селективным выключателем. Надо заметить, что селекция используется не всегда и она необязательна. Для максимальной защиты всей линии зачастую используется устройства с дифференциальной защитой.
Мгновенная отсечка. Все действия системы контролируются собственным временем токовой отсечки. Все происходит автоматически. Принцип действия не основывается на дополнительном временном устройстве (то есть выдержке). Главный элемент во мгновенном виде — это токовое реле. Реле отвечает за подачу отключающего сигнала расцепителю выключателя. Наряду с реле, используются и некоторые вспомогательные элементы. Среди них выделяют специальные релейные устройства, которые установлены с целью подачи своевременного сигнала на разрыв. Диапазон срабатывания в автоматическом режиме мгновенной отсечки — от 4 до 6 секунд.

Исходя из рассмотренного, можно заключить, что защита выключателям и трансформаторам предоставляется самыми различными способами. Благодаря продуманным подходам надёжную защиту получают не только начальные или конечные участки цепей, но и вся электрическая цепь.

Особенности токовой максимальной защиты

МТЗ — ещё один из видов токовой защиты. Максимальная защита состоит из следующих компонентов:

измерительно органа;
Цепи сигнализации.
Промежуточного реле.

Как видно, состав максимальной токовой защиты идентичен составу токовой отсечки. Единственная разница в реле времени. В МТЗ — это обязательный атрибут. Поэтому в максимальной токовой защите регулярно обеспечивается селективность. Коэффициент чувствительности также у МТЗ имеет свои особенности. Он определяет отношение междуфазного тока к линии максимальной защите.

Какова же главная задача МТЗ?

Основное предназначения максимальной защиты — предостерегать попадание тока на конкретные объекты. Такая защита требуется, если номинальная величина тока превышена (при этом учитываются необходимые коэффициенты). Подобная отстройка создана с целью устранения вероятных ложных срабатываний (такое может происходить в номинальном режиме). Максимальная токовая защита способствует самопуску схемы, а также обеспечивает надёжность в момент срабатывания системы и во время возврата реле.

Чем отличается МТЗ от отсечки?

Важно понять, есть ли различие между этими способами токовой защиты? Отличия, безусловно, имеются. В основном они прослеживаются в цели существования. Если принцип действия основан на устранении коротких замыканий в начале рабочего поля, то максимальная токовая защита, как мы уже смогли узнать, защищает объекты от чрезмерного тока (то есть обеспечивает более полную защиту).

При этом во время действия показатели токовой отсечки всегда выше, в отличие от показателей МТЗ.

Могут ли эти два метода защиты взаимодействовать между собой?

Однозначно можно ответить, что да. Однако сочетания этих систем имеет свои сложности и последствия. Например, во время сочетания время действия приобретает ступенчатый характер срабатывания. Два вида зашиты будут действовать постепенно, то есть одна за другой. Вначале свою работу начнёт токовая отсечка. Она действует незамедлительно, в рамках первой ступени. Вслед за ней воспроизведётся максимальная токовая защита. Её действия также будут происходит в рамках отведённого времени и в рамках второй ступени.

В некоторых случаях сочетают три вида защищенности, а именно, отсечку с задержкой по времени, отсечку с мгновенным действием и саму максимальную токовую защиту. При таком соединении образовывается три ступени, а также три времени срабатывания. В любом из способов соединения есть свои плюсы и минусы (как и в работе того же трансформатора). Специалисты рекомендуют по возможности обязательно соединять мгновенную отсечку и отсечку с выдержкой времени.

Как и максимальная токовая защита, так и токовая отсечка необходимы и вносят свой вклад в работу разных электрических приборов (выключателей, трансформаторов и т. д.).

Направленные МТЗ

Ток срабатывания защиты определяется по току номинального рабочего режима без учёта перегрузки:

Iсз = kн Iном. раб. . (3.10)

kв

Условия выбора напряжения срабатывания:

1.Не действие при допустимых посадках напряжения

Uсз =	0,95Uн ,	(3.11)
	kнkв
где kн =1,1÷1,3 ; kв =1,15 .
2.	Обеспечение самозапуска асинхронных двигателей,	которые
тормозились при снижении напряжения, под действием внешнего тока КЗ
Uсз = (0,5 ÷0,6)Uн .		(3.12)

Критерием выбора величины Uсз , рассчитанной по условиям (1.11) и (1.12),

является её наименьшее значение.

Коэффициент чувствительности по напряжению определяется из

соотношения:
kч =	Uсз	.	(3.13)

	Uост.

Защита считается пригодной в том случае, если kч ≥1,5 .

В сетях с двухсторонним питанием с помощью обычных МТЗ не удаётся обеспечить селективность защит, т.к. в одном случае (замыкание в точке К1, см. рис. 3.3) требуется выполнение неравенства tз2 > tз3 , а в другом случае (замыкание в точке К2), наоборот, tз2 < tз3 .

Рис. 3.3. Принцип действия направленной МТЗ

При коротком замыкании точка КЗ делит схему на две части. Следовательно, потоки мощности короткого замыкания от источников, и проходящие через соответствующие последовательности цепи защит, будут встречно направлены. Отличить место возникновения КЗ можно, если контролировать направление мощности КЗ ( Sк ), такую функцию реализует реле направления мощности. Время действия должно согласовываться между собой у защит, работающих от тока КЗ одного источника, и увеличение времени происходит по мере приближения от потребителя к тому источнику, от которого работает данная защита. График согласования приведён на рис. 3.4.

Рис. 3.4. График согласования защит
Согласно временной диаграмме (рис. 5) между собой согласуются защиты 1,
3, 5 и 2, 4, 6: t1 = t3 +∆t ; t3 = t5 +∆t ; t6 = t4 +∆t ; t4 = t2 +∆t .
Величина Iсз определяется, как для обычных МТЗ
Iсз = kнkсз Imax нагр. .	(3.14)
kв

Правила определения коэффициента чувствительности также остаются прежними.

Принцип работы реле направления мощности

Принципиальная схема реле направления мощности представлена на рис. 3.5. Работу реле рассмотрим на основе векторной диаграммы (рис. 3.6).

Рис. 3.5. Индукционное реле направления мощности

Рис. 3.6. Векторная диаграмма реле направления мощности

Построение диаграммы начинают с вектора напряжения реле (U р ) и тока реле Iр , угол между ними ϕр зависит от параметров сети.

Ток, протекающий через катушку напряжения (W1 ), обозначают через Iн .

Угол между Iн и U р , обозначенный как α, является внутренним углом реле

(зависит от параметров реле).

Принцип действия МТЗ и ТО

истечении которого СЗ1 откроет ключ SV1, что приведет к срабатыванию выходных реле Р1, Р2 (ВЫХОД ТО+МТЗ). Одновременно, выходной сигнал СЗ1 поступает на ключи SV12, SV4. Ключ SV12 открывается и замыкает контакт двухстабильного реле, что вызывает загорание светодиода СРАБАТ. ТО (при наличии оперативного питания 220 В). Ключ SV4, при наличии разрешающего сигнала с компаратора К4, замыкает контакт двухстабильного реле Р4 схемы АПВ.

При достижении входным током значения уставки тока срабатывания МТЗ напряжение на выходе ФУi сравняется с напряжением ИОН1 -Uоп. Компаратор К3 срабатывает, открывает ключ SV2 и включает интегратор И1. Открывание ключа SV2 приведет к срабатыванию выходного реле Р3 (МТЗ мгновенный). Одновременно напряжение на выходе И1 начнет возрастать. Скорость возрастания зависит:

−для характеристики (1) – от заданной уставки времени ФУt;

−для характеристик (2), (3) – от заданной уставки времени ФУt и значения входного тока.

Когда напряжение на выходе интегратора достигнет значения +Uоп (ИОН1) сработает компаратор К2. Выходной сигнал К2 откроет ключ SV1, что приведет к срабатыванию выходных реле Р1, Р2 (ВЫХОД ТО+МТЗ). Одновременно выходной сигнал К2 поступает на ключи SV11, SV4. Ключ SV11 открывается и замыкает контакт двухстабильного реле, что вызывает загорание светодиода СРАБАТ. МТЗ (при наличии на клеммах напряжения оперативного питания 220 В).

Ключ SV4, при наличии разрешающего сигнала с компаратора К4, замыкает контакт двухстабильного реле Р4 схемы АПВ.

Преобразователи ФП1, ФП2 обеспечивают зависимые характеристики срабатывания, а переключатель S — возможность выбора нужной характеристики.

Принцип действия АПВ

Питание схемы АПВ обеспечивают выпрямитель ВП3 и источник питания ИП2, на выходе которого формируются напряжения +10 В и -10 В.

После включения высоковольтного выключателя (замкнется контакт БКВ, (рис. 2.31) на клемме БКВ устройства появится положительное напряжение +250 В. Через резистор R5 начнется заряд конденсатора С3. Напряжение конденсатора С3 поступает на один из входов компаратора К4. На другой вход К4 поступает опорное напряжение с ИОН2. Примерно через 30 секунд после начала заряда С3 напряжение на нем сравняется с опорным напряжением ИОН2, компаратор К4 сработает. Выходной сигнал К4 откроет ключ SV8 и на передней панели устройства загорится светодиод ГОТОВ АПВ. Одновременно, выходной сигнал К4 снимет запрет на открывание ключей SV4, SV6.

В случае срабатывания МТЗ или ТО, на ключ SV4 поступит открывающий сигнал с К2 или СЗ1. Если светодиод ГОТОВ АПВ не светится, ключ SV4 не откроется, и АПВ работать не будет. Если же светодиод ГОТОВ АПВ светится, ключ SV4 откроется и замкнет контакт двухстабильного реле Р4. В результате, на ключ SV7 через резистор R4 будет подано положительное напряжение, ключ SV7 откроется и сработает реле Р5.

Размыкающий контакт Р5 включит интегратор И2. Напряжение на выходе И2 начнет возрастать. Скорость возрастания зависит от заданной оператором на передней панели уставки АПВ. Выходное напряжение интегратора И2 поступает на один из входов компаратора К5, на другой вход которого поступает опорное напряжение с ИОН2. В момент равенства напряжений на входах К5 сработает, откроет ключ SV9, который, в свою очередь, подключит к обмотке выходного реле Р6 напряжение заряженного конденсатора С3. Реле Р6 сработает, а конденсатор С3 начнет разряжаться. Через (0,25–0,4) секунды после включения Р6 конденсатор С3 почти полностью разрядится, компаратор К4 вернется в исходное состояние. При этом, погаснет светодиод ГОТОВ АПВ и сформируется сигнал запрета на открывание ключей SV4, SV6. Размыкается контакт двухстабильного реле Р4, закрывается ключ SV7, контакты реле Р5 возвращаются в исходное состояние. Цикл работы схемы АПВ завершен.

Пуск АПВ возможен, также, от внешних защит. Для этого выходной замыкающий контакт внешней защиты следует подключить к клеммам ПУСК АПВ (рис.2.31) устройства. В момент замыкания выходного контакта внешней защиты на клемме ПУСК АПВ появится напряжение +250В. Если светодиод ГОТОВ АПВ не светится, ключ SV6 не откроется (из-за действия запрета с компаратора К4) и схема АПВ работать не будет. Если же светодиод ГОТОВ АПВ светится, ключ SV6 откроется и замкнет контакты двухстабильного реле Р4. В дальнейшем работа схемы АПВ аналогична описанному выше.

Для снятия извне сигнала подготовки АПВ (гашения светодиода ГОТОВ АПВ) необходимо кратковременно закоротить между собой клеммы СП. В этом случае, откроется ключ SV10 и разрядит конденсатор С3.

Схема АПВ обеспечивает возможность внутреннего (при срабатывании МТЗ или ТО) пуска АПВ при пропадании напряжения питания 220 В, если:

− на момент пропадания напряжения 220 В светился светодиод ГОТОВ АПВ; − с момента пропадания напряжения 220 В прошло не более 5 секунд.

В этом случае, за счет источника питания ИП1 обеспечивается открывание ключа SV4 и замыкание контакта двухстабильного реле Р4. Открывание ключа SV7 без напряжения питания 220 В невозможно. Поэтому далее без напряжения питания схема работать не будет. Но, как только напряжение питания восстановится, изложенный выше алгоритм будет выполнен до конца. В то же время, ключ SV6 без напряжения 220 В не может быть открыт, из-за чего внешний пуск АПВ в этом случае невозможен.

11.Принцип выполнения мтз на постоянном оперативном токе. Схема, ее работа.

Трансформаторы тока и реле соединены по схеме неполной звезды. Оперативный ток нужен для питания реле в схемах релейной защиты, сигнализации, управления выключателями. В качестве источников оперативного тока применяются аккумуляторные батареи, трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд.

Аккумуляторные батареи используются на крупных энергетических объектах, так как их применение требует специально оборудованных помещений и наличие обслуживающего персонала. Остальные источники оперативного тока используются в системах энергоснабжения промышленных объектов, объектов сельского хозяйства и т. д.

Р а б о т а с х е м ы . При возникновении короткого замыкания срабатывают два или три токовых реле и подают питание на реле времени KT. Реле времени, отработав установленную выдержку, подает “плюс”

на выходное промежуточное реле KL . Срабатывание выходного реле приводит к подаче питания через блок-контакт выключателя Q.1 на электромагнит отключения YAT Указательное реле KH сигнализирует о срабатывании защиты.

12. Расчет параметров мтз. Ток срабатывания, выдержка времени, чувст-ть.

Выбор тока срабатывания

При выборе тока срабатывания I СЗ нужно учесть следующие факторы:

1. Защита не должна работать от максимально возможного рабочего тока IСЗ > IРАБМАКС .

2. После отключения внешнего короткого замыкания пусковые органы защиты должны вернуться в исходное состояние.

3. При выборе тока срабатывания необходимо учесть увеличение тока при пуске двигателей.

Для того чтобы определить ток срабатывания реле, достаточно учесть коэффициент трансформации трансформаторов тока и схему соединения тр-ров тока и реле.

Выбор времени срабатывания

Для обеспечения правильной работы защит время срабатывания защиты, наиболее удаленной от источника питания, принимается минимальным. Выдержка времени каждой предыдущей увеличивается на ступень селективности Δt.

Оценка чувствительности защиты

Чувствительность защиты оценивается значением коэффициента чувствительности kч

Чувствительность проверяется для двух режимов — основного и режима резервирования.

Если защита МТЗ1 работает как основная, то чувствительность проверяется по короткому замыканию в конце защищаемой линии, точка К1. Значение коэффициента чувствительности должно быть больше или равно 1.5:

Если защита МТЗ1 работает в режиме резервирования, то чувствительность проверяется по короткому замыканию в конце резервируемой линии, точка К2.

14. Мтз с блокировкой мин.Напряж.

В нормальном режиме токового реле мин.напряж. разомкнуты. При перегрузках ток реле может замыкать свои контакты, однако защита в целом не срабатывает, так как при перегрузке не замыкает свои контакты реле мин.напряж. При КЗ токи защищаемом элементе увеличиваются, а напряжения снижаются КА и КV замыкают свои контакты и защита с выдержкой времени отключает выключатель Q. При неисправности в цепях трансформатора напряжение реле KV замыкает свои контакты. Однако защита не срабатывает, так как разомкнуты контакты КА (если нет перегрузки).

Для повышения чувствительности к двухфазн. КЗ в схеме используются 3 реле мин.напряж., включенные на различные линейные напряжения. Однако эти реле имеют недостаточную чувствительность при однофазн.КЗ, поэтому в сетях с глухозаземленной нейтралью в схеме защиты предусматривается четвертое реле напряж., включенное на напр.нулевой последовательности. Напряжение срабатывая реле мин.напряж. выбирается из следующих условий: 1. они не должны действовать при минимальном уровне рабоч.напряж.; 2. реле, срабатывая при внеш. КЗ, должно разомкнуть свои контакты после отключения внеш.КЗ. , где— коэффициент отстройки,— коэффициент возврата,— коэффициент трансформации.

Чувствительность проверяется как по току, так и по напряж. Коэффициент чувствительности: , где— напряжение срабатывания защиты,— макс.защита остаточного напряжения в месте установки защиты при КЗ.

Ток срабатывания защиты выбирается не по максимальному нагрузочному току с учетом самозапуска ЭД, а по длительному току в нормальном режиме без учета перегрузок и самозапуска ЭД. — без блокировки МТЗ.— для основной зоны.