Пятница, Декабрь 15, 2017

8. ВЫПОЛНЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТИ ТОКОВЫХ ОТСЕЧЕК НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРАХ И БЛОКАХ ЛИНИЯ-ТРАНСФОРМАТОР

Электрические сети напряжением 3—10 кВ.

На линиях электропередачи (воздушных и кабельных) в сетях напряжением 3—10 кВ, работающих с изолированной нейтралью (в том числе и с нейтралью, заземленной через дугогасительный реактор), должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных КЗ и от однофазных замыканий на землю [1].

Защита от многофазных (или междуфазных) КЗ применяется в двухфазном исполнении, причем трансформаторы тока устанавливаются на одних и тех же фазах по всей сети данного напряжения. Это обеспечивает отключение в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения (например, на Л1 рис. 4, д). В зависимости от требований чувствительности и надежности защита может выполняться двух- или трехрелейной (рис. 6). Трехрелейная схема применяется в основном для повышения чувствительности защиты к двухфазным КЗ за трансформаторами со схемой соединения обмоток звезда — треугольник-11 или треугольник — звезда-11. Однорелейная схема включения измерительных органов защиты (рис. 10) практически не применяется из-за рассмотренных в § 2 ее недостатков.  

Рис. 31. Типы защит для одиночных линий 3—10 кВ с односторонним питанием, понижающих трансформаторов и блоков линия — трансформатор этих классов напряжения.

Т — трансформаторы; В — выключатели 3—10 кВ; Ав — воздушный автоматический выключатель 0.4 кВ (автомат) ; Пр — плавкие предохранители 3—10 кВ; АВР — устройство автоматического включения резерва; Т — токовые отсечки; ТВ, Т/В — максимальные токовые защиты с независимым и обратнозависимым от тока временем срабатывания соответственно.

 

На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных КЗ устанавливается, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки (Т на рис. 31), а вторая — в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой времятоковой характеристикой (ТВ или Т/В на рис. 31). Схемы двухступенчатых токовых защит для подстанций с оперативным постоянным или выпрямленным током приведены на рис. 5 (с независимой времятоковой характеристикой) и на рис. 6 (с обратнозависимой времятоковой характеристикой).

На подстанциях с оперативным переменным током применяются токовые защиты либо на реле прямого действия типов РТМ (для токовой отсечки) и РТВ (для максимальной токовой защиты, рис. 11), либо с дешунтирующими электромагниты отключения ЭО специальными реле типов:

РТ-85 (защита с обратнозависимой времятоковой характеристикой, рис. 12);

РП-341 (двухступенчатая токовая защита с независимой время токовой характеристикой, рис. 13). Описания этих схем и условия их использования приведены в § 3.

На переактированных кабельных линиях, отходящих от шин электростанций, а также подстанций с синхронными электродвигателями, токовые отсечки должны быть выполнены без выдержки времени и зона их действия и, следовательно, ток срабатывания должны быть определены из условия мгновенного отключения всех КЗ, которые вызывают опасное снижение напряжения на шинах этих электростанций и подстанций ниже 0,5—0,6, номинального. Для выполнения этого условия ток срабатывания мгновенной (неселективной) отсечки выбирается по выражению (13). Для полного или частичного исправления неселективных действий таких отсечек должны использоваться автоматические устройства АПВ и АВР. На реактированных линиях, выключатели которых не рассчитаны на отключение К3, происходящих до реактора, установка токовых отсечек не допускается. Особенности выполнения релейной защиты и автоматики на электроподстанциях, питающих синхронные двигатели, рассмотрены в работе [11].

На приемных концах одиночных линий 3—10 кВ с односторонним питанием (ввод 1, рис. 31) релейная защита от многофазных КЗ часто не устанавливается в целях экономии аппаратуры. При КЗ на линии действует защита, установленная на питающем конце (на подстанции А, рис. 31), и отключает с помощью выключателя В поврежденную линию. На воздушных линиях этот выключатель оборудуется устройством АПВ. Выключатель на приемном конце линии (ввод 1, рис. 31) в этих случаях может отключаться автоматически от так называемой защиты минимального напряжения, входящей составной частью в схему устройства АВР на приемной подстанции. Отключение производится в бестоковую паузу, перед тем как устройство АВР даст команду на включение нормально отключенного выключателя ввода 2 в целях восстановления питания подстанции Б от резервного источника.

Однако выполнение релейной защиты целесообразно и на приемном конце одиночной линии 3—10 кВ с односторонним питанием, причем защиты, настроенной селективно по отношению к защите питающего конца. Такое решение имеет следующие достоинства. Во-первых, при К3 на шинах приемной подстанции (Б на рис. 31) раньше отключится выключатель на приемном конце и неповрежденная линия останется под напряжением (и под нагрузкой, если к ней подключены подстанции на ответвлениях). Во-вторых, срабатывание защиты на приемном конце Б и несрабатывание на питающем А позволяет оперативному персоналу быстрее определить поврежденный элемент и восстановить электроснабжение потребителей. В-третьих, по факту срабатывания максимальной токовой защиты на приемном конце линии можно автоматически запрещать действие устройства АВР подстанции, для того чтобы вторично не подавать напряжение на поврежденные шины (подстанции Б на рис. 31). Последнее очень важно потому, что из опыта послед них лет выявился преимущественно устойчивый характер коротких замыканий в распределительных устройствах этих классов напряжения, выполненных в виде комплектных ячеек КРУ, КРУН и т. п. При этом действия АВР часто оказываются неуспешными и, более того, приводят к развитию аварии. В связи с этим решением Минэнерго СССР начиная с 1985 г. на всех электростанциях действия АВР должны запрещаться именно по факту срабатывания максимальной токовой защиты рабочего ввода. Такие же мероприятия выполняются на трансформаторных подстанциях с высшими напряжениями 35—220 кВ и низшими 3—10 кВ. Очевидно, что это целесообразно делать и для подстанций с высшим напряжением 3—10 кВ (подобных подстанции Б на рис.31).

На понижающих трансформаторах 3—10 кВ, а также на блоках линия — трансформатор этих классов напряжения релейная защита выполняется с помощью рассмотренных выше двухступенчатых токовых защит, действующих на отключение выключателя на стороне ВН, а также автоматического выключателя на стороне НН (для трансформаторов). Трансформаторы относительно небольшой мощности, до 1 МВ*А, как правило, защищаются плавкими предохранителями, которые устанавливаются либо на сторонах ВН и НН трансформатора, либо только на стороне ВН, если на стороне НН используются автоматические выключатели со встроенной защитой (рис. 31) [12].

На одиночных линиях 3—10 кВ, которые имеют возможность питания с любой из двух сторон, но не одновременно, а в двух разных режимах от двух разных источников, выполнение селективной защиты от многофазных К3 с помощью простой максимальной токовой защиты, как правило, невозможно. В этом можно убедиться, рассматривая требования к защите, например, на выключателе В2 линии напряжением 3—10 кВ (Л1 на рис. 32). При питании Л1 от источника А и при КЗ на предыдущей, питаемой линии Л2 в точке К1 защита на выключателе В2 должна иметь более высокую выдержку времени, чем защита на выключателе В3 поврежденной линии Л2, например 1,1 с при условии, что время срабатывания защиты на выключателе В3 не более 0,7 с (рис. 32, а). При питании этой же линии Л1 от резервного источника В (рис. 32, б) и при КЗ на ней в точке, например, К2 для селективного отключения этого КЗ необходимо, чтобы выключательВ2 отключился прежде, чем выключатель В3. Для этого защита на выключателе В2 должна действовать с выдержкой времени равной не 1,1 с, а гораздо меньшей — не более 0,2—0,3 с, чтобы обеспечить ступень селективности с защитой на выключателе В3 линии Л2, которая в этом режиме стала питающей (последующей, как принято называть при расчетах релейной защиты). Кроме того, ускоренная защита на выключателе В2 должна быть более чувствительна, т.е. иметь меньший ток срабатывания, чем защита на выключателе В3. Если же не обеспечить предварительное отключение выключателя В2, то произойдет отключение выключателя В3 с излишним погашением подстанции Б.

Рис. 32. Схема одиночной линии 3—10 кВ с возможным питанием с двух сторон в разных режимах: от основного источника А (а) нот резервного В (б).

 

Селективная работа защиты от многофазных КЗ на подобных одиночных линиях 3—10 кВ с возможным питанием с любой из двух сторон, не одновременно, а в разных режимах (рис. 32), может быть обеспечена довольно простым путем установки двух комплектов максимальных токовых защит с разными значениями времени срабатывания. При этом в основном режиме питания защищаемой линии, например от источника А, комплект защиты с меньшим значением времени срабатывания должен быть выведен из действия, а перед созданием режима питания защищаемой линии от резервного источника В он должен автоматически вводиться в работу. Для этой цели используется специальное устройство УПЗС — устройство переключения защит [13].

Принципиальная схема двухкомплектной максимальной токовой защиты с автоматическим вводом в действие ускоренного чувствительного комплекта с помощью устройства УПЗС приведена на рис. 33.

В данной схеме для упрощения использованы наиболее простые реле тока: типа РТВ для основного комплекта (РТ1, РТ2) и типа РТ-81 для чувствительного ускоренного комплекта (РТ3, РТ4). Для отключения выключателя использовано специальное промежуточное реле РП типа РП-341, которое дешунтирует электромагнит отключения выключателя ЭО, но только при условии срабатывания устройства УПЗС и замыкания его контакта 16—17.

Устройство УТIЗС состоит из двух полупроводниковых реле времени РВ1 и РВ2 с пределами шкалы выдержек времени от 8 до 80 с. При исчезновении напряжения от источника А (рис. 32, а) оба реле времени запускаются, причем реле времени 1РВ в устройстве УПЗС замыкает контакт 16—17 и вводит в действие чувствительный ускоренный комплект защиты во время бестоковой паузы перед срабатыванием сетевого устройства АВР.

Например, если время срабатывания устройства АВР (рис. 32) выбрано равным 16 с, то время замыкания контакта 16—17 устройства УПЭС следует выбрать меньшим: около 14 с. После успешного действия АВР УПЗС остается в таком положении, что контакт 16—17 замкнут и чувствительный ускоренный комплект защиты на выключателе В2 линии Л1 введен в работу на все время существования режима питания Л1 от резервного источника В (рис. 32, б). Другой комплект этой защиты с выдержкой времени 1,1 с также сохраняется в работе, но в данном режиме он существенной роли не играет.

Рис. 33. Принципиальная схема двухкомплектной максимальной токовой защиты с автоматическим вводом в действие чувствительного комплекта (реле РТ3, РТ4) при исчезновении напряжения на подстанции Б (рис. 32): а — цепи переменного тока; б — вторичные цепи промежуточного реле РП типа РП-341, дешунтирующего ЭО выключателя В2; в — цепи переменного напряжения (шинки управления ШУ питаются от трансформаторов напряжения ТН1 или ТН2).

РТ1, РТ2 — максимальные реле тока прямого действия типа РТВ; РТ3, РТ4 — максимальные реле тока типа РТ-81 (чувствительного комплекта); УПЗС — устройство переключения защит в бестоковую паузу.

 

При неуспешном действии сетевого устройства АВР напряжение на шинах подстанции Б не восстанавливается и по истечении времени срабатывания АВР (16 с на рис. 32) замыкаются контакты второго реле времени 2РВ в устройстве УПЗС, тем самым возвращая реле 1РВ в такое положение, при котором контакт 16—17 разомкнут. Время срабатывания реле 2РВ в нашем примере следует выбрать около 20 с.

Устройство УПЗС может быть использовано и для автоматического вывода из работы чувствительного ускоренного комплекта защиты на выключателе В2 перед восстановлением нормального режима питания линии Л1 от источника А (рис. 32, а). Для этого необходимо кратковременно отключить линию Л1 от источника В, примерно на 1 мин, что достаточно для срабатывания реле 2РВ в устройстве УПЗС. Более подробно этот и другие способы автоматического изменения параметров срабатывания и обеспечения селективной защиты от многофазных КЗ на одиночных линиях, имеющих питание с любой из двух сторон, но не одновременно, а в разных режимах (рис. 32), рассмотрены в работах [5, 13, 14].

На одиночных линиях с двухсторонним питанием, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания, применяются в основном направленные максимальные токовые (или дистанционные) защиты, которые в данной книге не рассматриваются. В целях упрощения защит и обеспечения их селективного действия Правила [1] допускают применять автоматическое деление сети на радиальные участки в момент возникновения КЗ с последующим автоматическим ее восстановлением. Пример кольцевой сети с одной точкой питания приведен на рис. 34.

Рис. 34. Схема кольцевой сети 3—10 кВ без автоматического деления (а) и с автоматическим делением в целях упрощения защит (б).

 

Если автоматическое деление сети не предусмотрено (рис. 34, а), то селективные действия максимальных токовых защит могут быть обеспечены только путем дополнительной установки реле направления мощности, правда, не на всех комплектах защиты. Не устанавливаются реле направления мощности заведомо на защитах головных выключателей питающих линий Л1 и Л3 на подстанции А, а также на тех защитах, где они не требуются по условиям селективности. Например, в схеме на рис. 34, а может не устанавливаться орган направления мощности для максимальной токовой защиты линии Л2 со стороны подстанции Б, поскольку ее время срабатывания значительно больше, чем у защиты линии Л1 со стороны этой же подстанции. Остальные комплекты защит обязательно должны быть направленными. Только при этом условии будет правильно функционировать, например, защита Л1 со стороны подстанции Б: при К3 в точке К1 — срабатывать раньше других с временем 0,3 с, а при КЗ в точке К2 — бездействовать, чтобы дать возможность сработать защите линии Л2 со стороны подстанции Б, имеющей большее время срабатывания — 1,1 с. По тем же причинам должны иметь органы направления мощности защиты линий Л2 и Л3 со стороны подстанции В, иначе при КЗ в точке К2 они сработают обе одновременно и погасят подстанцию В.

Упрощение защит достигается установкой устройства автоматического деления сети, например, на секционном выключателе подстанции В (рис. 34, б). Такое устройство выполняется в виде максимальной токовой защиты с минимальной выдержкой времени, действующей неселективно при всех многофазных КЗ в кольцевой сети, размыкая кольцо и превращая линии Л1—Л3 из линий с двухсторонним питанием в линии с односторонним питанием, для защиты которых могут использоваться простые максимальные токовые защиты (без элементов направления). Устройство автоматического деления часто называют делительной защитой или защитой слабой связи. Недостатком такой защиты является возможность излишних срабатываний при КЗ в питаемой сети, например в точках К3, К4. Поэтому предусматривается автоматическое восстановление схемы путем АПВ секционного выключателя.

Защита от однофазных замыканий на землю в электрических сетях напряжением 3—10 кВ рассмотрена в работах [2, 3, 14].

Электрические сети напряжением 20 и 35 кВ с изолированной нейтралью.

На одиночных линиях с односторонним питанием максимальные токовые защиты используются в виде:

ступенчатых токовых защит от многофазных КЗ;

токовых органов комбинированных защит тока и напряжения от многофазных КЗ;

пусковых органов тока дистанционных защит от многофазных КЗ (например, типов П3-152, БРЭ-2701);

дополнительной токовой отсечки к комплекту дистанционной защиты.

Ступенчатые токовые защиты на линиях этих классов напряжения могут состоять из двух или трех ступеней. В первом случае — из отсечки без выдержки времени и максимальной токовой защиты (например, используются комплекты защиты типа КЗ-13 или КЗ-37 в зависимости от рода оперативного тока, § 6). Во втором случае добавляется отсечка с выдержкой времени. Ступенчатые токовые защиты выполняются по двухфазной схеме, причем отсечки — двухрелейными, а максимальные токовые защиты — трехрелейными (рис. 5 и 13). Токовая отсечка с небольшим замедлением (вторая ступень) особенно полезна в электрических сетях, состоящих из нескольких последовательно включенных линий, достоинства такой отсечки рассмотрены в § 8.

Защита от многофазных КЗ устанавливается в соответствии с Правилами [1] только с той стороны линии, откуда может быть подано питание. Однако и на приемной стороне линии установка комплекта защиты является полезной, так как позволяет избирательно отключать КЗ на линии и на шинах приемной подстанции (аналогично подстанции Б на рис. 31). Особенно это важно, когда на рассматриваемой линии имеются подстанции на ответвлениях.

Комбинированные защиты тока и напряжения на линиях этих классов напряжения используются относительно редко. Примером целесообразности использования комбинированных защит может служить защита блока линия — трансформатор. При небольшой длине линии 35 кВ (несколько километров) и большой мощности трансформатора, например 6,3 МВ*А, простая токовая отсечка, отстроенная от КЗ за трансформатором в точке К2 по условию (11) может оказаться недостаточно чувствительной при КЗ в точке К1 (рис. 35). Для повышения эффективности защиты блока можно использовать комбинированную отсечку тока и напряжения, которая состоит из двухрелейного токового органа и органа минимального напряжения с тремя минимальными реле напряжения. Для срабатывания комбинированной отсечки необходимо одновременное действие обоих органов.

Орган напряжения улучшает условия несрабатывания комбинированной отсечки при КЗ за трансформатором в точке К2, тем самым позволяет выбрать меньший ток срабатывания токового органа и, следовательно, повысить значение коэффициента чувствительности по току при КЗ в конце линии (точка К1) по сравнению с простой токовой отсечкой [5]. Коэффициент чувствительности по напряжению достаточно высок при КЗ в конце относительно коротких линий, имеющих небольшие значения полных сопротивлений. При КЗ в конце линии со значительным сопротивлением остаточное напряжение в месте включения органа минимального напряжения может быть настолько высоким, что применение комбинированной отсечки окажется нецелесообразным из-за малой чувствительности по напряжению.

Рис. 35. Схема блока линия — трансформатор 35 кВ, защищаемого с помощью комбинированной отсечки тока и напряжения

Т — измерительный орган максимального тока; Н <— измерительный орган напряжения; ТТ и ТН — измерительные трансформаторы тока и напряжения

 

При использовании максимальной токовой защиты в качестве пускового органа дистанционных защит ее исполнение и условия выбора параметров срабатывания в общем сохраняются.

На одиночных линиях, имеющих двустороннее питание, на параллельных линиях, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания (подобной сети на рис. 34), максимальные токовые защиты при необходимости дополняются органами направления мощности. Используются и более сложные защиты от многофазных КЗ: дистанционные, продольные и поперечные дифференциальные защиты, которые рассматриваются в работах [2, 3].

Защита от однофазных замыканий на землю воздушных линий в сетях напряжением 20 и 35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, является весьма трудной задачей, поскольку ток замыкания на землю составляет как правило, всего несколько амперь. Практически можно использовать единственную из серийно выпускавшихся защит от однофазных замыканий на землю, а именно — импульсную защиту типа И3С [15].

Устройство ИЗС контролирует направление распространения электромагнитных волн по цепи разряда емкости сети: повреждения фаза — земля при однофазных замыканиях на землю. Цепи тока устройства ИЗС могут включаться в нулевой провод схемы соединения трех трансформа торов тока в полную звезду, что, как правило, осуществимо в сетях 35 кВ, где встроенными трансформаторами тока оборудуются все три фазы масляных выключателей. При использовании воздушных выключателей также, как правило, устанавливаются три выносных трансформатора тока, вторичные обмотки которых соединяются по схеме полной звезды. Нулевой провод этой схемы используется при установке на линии дистанционной защиты, в него включают специальные реле, переключающие цепи дистанционных органов в зависимости от вида КЗ. В этот же провод включаются цепи тока устройства ИЗС (рис. 36, а). Цепи напряжения ИЗС подключаются к специальной обмотке шинного трансформатора напряжения ТН, соединенной по схеме разомкнутый треугольник.

Устройство ИЗС производства Рижского опытного завода “Энергоавтоматика” включается таким образом, что замыкает свой контакт при направлении мощности (тока) при однофазном замыкании на землю от места замыкания к шинам той подстанции, где оно установлено (рис. 36, б). При направлении мощности от шин контакт ИЗС остается разомкнутым (на линии ВЛ2, рис. 36, б). Если в этой же радиальной сети произойдет однофазное замыкание на предыдущей линии ВЛ2, то замкнут свои контакты устройства ИЗС и на ВЛ2 и на ВЛ1. Устройства, как правило, действуют на сигнал, и по этим сигналам оперативный персонал может быстро определить поврежденную линию, причем без поочередного отключения линий.

Рис. 36. Схема включения устройства типа ИЗС (а) и поясняющие схемы его работы при однофазных замыканиях на землю в радиальной сети (б) и на одной из параллельных линий 35 кВ (в).

1 — комплект защиты от многофазных КЗ; 2 — устройство ИЗС от однофазных замыканий; ТТ и ТН — измерительные трансформаторы тока и напряжения.

 

На параллельных линиях и в сетях более сложной конфигурации применения ИЗС особенно эффективно. На рис. 36, в показано положение контактов устройств ИЗС, сработавших при однофазном замыкании на землю на одной из двух параллельных воздушных линий, а именно — на ВЛ1. Только на поврежденной линии замыкаются контакты ИЗС на обеих сторонах линии. На неповрежденной параллельной линии (или нескольких параллельных линиях) контакты ИЗС замкнутся только на одной из сторон. Несмотря на очевидные достоинства этого принципа защиты сетей 20 и 35 кВ от однофазных замыканий на землю, он не нашел еще широкого практического применения; устройства ИЗС в настоящее время не выпускаются.

На трансформаторах с высшим напряжением 20 и 35 кВ максимальная токовая защита может выполняться на стороне ВН:

по схеме неполной звезды с двумя реле тока для отсечки и тремя реле тока для максимальной токовой защиты (рис. 5 или 13) — при отсутствии на трансформаторе продольной дифференциальной защиты;

по схеме треугольника (рис. 9) — совместно с продольной дифференциальной защитой трансформатора.

На стороне НН напряжением 6 или 10 кВ двухобмоточных трансформаторов максимальная токовая защита может вообще не устанавливаться, если защита на стороне ВН имеет две ступени выдержки времени и с меньшим временем t1 отключает выключатель на стороне НН, а с большим t2 — на стороне ВН (рис. 37, а). При питании от трансформатора двух секций шин НН напряжением 6 или 10 кВ на каждом выключателе НН устанавливается комплект максимальной токовой защиты (1 и 2 на рис. 37, б), а на стороне ВН — третий комплект защиты.

При соединении обмотки НН трансформатора, например, 35/0,4 кВ в звезду с заземленной нейтралью в дополнение к максимальной токовой защите на стороне ВН (1 на рис. 37, в) предусматривается специальная токовая защита от однофазных КЗ в сети НН (2 на рис. 37, в). За щиты действуют на отключение выключателей, установленных на всех сторонах трансформатора.

Для повышения чувствительности максимальные токовые защиты трансформаторов от многофазных К3 могут дополняться пусковым органом напряжения (кроме трансформаторов с низшим напряжением 0,4 кВ, где возможен отказ пускового органа напряжения при трех фазных КЗ через переходное сопротивление).

Для ускорения отключения многофазных К3 на шинах НН (особенно при использовании ячеек КРУ, КРУН-6, 10 кВ) предусматривается дополнительное выполнение на стороне НН трансформатора: токовой отсечки с небольшим временем действия, согласованной по чувствительности и по времени с быстродействующими защитами отходящих элементов, или токовой ускоренной защиты с контролем тока в отходящих элементах, которая быстро отключает КЗ на шинах НН при отсутствии сигнала о протекании тока КЗ в каком либо из отходящих элементов (такой комплекс максимальных токовых защит, установленных на питающем вводе и на всех отходящих линиях, иногда называют логической защитой, в данном случае защитой шин били 10 кВ).

Рис. 37. Схема размещения комплектов токовой защиты на трансформаторах 35 кВ:

а — на двухобмоточном; б — при питании двух секций напряжением 6 или 10 кВ; в — при соединении обмотки НН в звезду с заземленной нейтралью.

 

На трансформаторах мощностью 400 кВ*А и более в зависимости от вероятности и значения возможной перегрузки следует предусматривать максимальную токовую защиту от токов, обусловленных перегрузкой [1]. Защита может действовать на сигнал или автоматическую разгрузку или отключение трансформатора (на подстанциях без постоянного дежурства персонала, если невозможно ликвидировать перегрузку другими средствами). Время срабатывания защиты от перегрузки выбирается большим, чем время срабатывания у защиты от многофазных (междуфазных) КЗ и определяется требованиями стандарта на термическую стойкость трансформаторов.

 

Электрические сети напряжением 110 кВ и выше, работающие с эффективно заземленной нейтралью.

Для линий в сетях напряжением 110 кВ и выше с эффективно заземленной нейтралью характерны большие значения токов при КЗ на землю. В некоторых точках энергосистем значения токов при однофазном КЗ на землю могут превосходить значения токов при трехфазном КЗ. Защиты от многофазных КЗ и от КЗ на землю в нашей стране принято выполнять в виде разных комплектов. Защиты от КЗ на землю выполняются, как правило, на токовом принципе, в виде трех- или четырехступенчатой токовой защиты, у которой максимальные реле тока включаются в нулевой провод схемы соединения трех трансформаторов тока в полную звезду (рис. 7). Эти защиты, называемые ступенчатыми токовыми защитами нулевой последовательности, выполняются чаще всего направленными [2, 3, 5].

Защита от многофазных КЗ на линиях этих классов напряжения осуществляется, как правило, с помощью быстродействующих высокочастотных или дистанционных защит, обеспечивающих быстрое отключение линии при всех КЗ в любой ее точке. Максимальная токовая защита в качестве основной используется только на одиночных линиях 110 кВ с односторонним питанием и лишь в тех случаях, когда с ее помощью могут быть обеспечены требования быстродействия, чувствительности и селективности. Токовая отсечка устанавливается практически на всех линиях этих классов напряжения в качестве дополнительной защиты.

На блоках линия — трансформатор с высшим напряжением 110 кВ и выше при определенных расчетных условиях в качестве основной и резервной защиты от всех видов КЗ может быть использована двух- или трехступенчатая максимальная токовая защита в сочетании со ступенчатой токовой защитой нулевой последовательности [5]. Токовая отсечка выполняется двухрелейной, а максимальная токовая защита — трехрелейной для повышения чувствительности к двухфазным КЗ за трансформатором со схемой соединения обмоток звезда треугольник-11.