Максимальная токовая защита линий (МТЗ). Назначение, выбор параметров срабатывания, оценка чувствительности.

Максимальная токовая защита – это защита, ток срабатывания которой выбирается больше максимальных рабочих токов.

Максимальная токовая защита, предназначенная для ближнего и дальнего резервирования. Под ближним резервированием понимают действие этой защиты на отключение при отказе первой и второй ступеней своего комплекта защиты, если КЗ произошло на защищаемой линии, т.е. резервирует отказавшие защиты. Под дальним резервированием понимают действие этой защиты в конце смежного участка и за понижающим трансформатором своего участка.

    Ближнее и дальнее резервирование защит повышает надежность, как самой релейной защиты, так и электрической системы в целом.

    Так эта защита должна чувствовать КЗ не только на своем участке, но и в конце смежного участка, то ее ток срабатывания отстраивается не от токов в режимах КЗ, а от токов нормальных рабочих режимов, которые по величине гораздо меньше токов КЗ. Это позволяет сделать МТЗ гораздо чувствительнее отсечек, но быстродействие при этом превалирует у токовых отсечек. За расчетное значение тока срабатывания принимается большее значение.

    Селективность МТЗ обеспечивается соответствующим выбором ее выдержки времени, которая нарастает по мере приближения к источнику питания.

Выдержка времени:

Выдержки времени МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания выбираются по ступенчатому принципу, который состоит в том, что каждая последующая защита в направлении от потребителя электроэнергии к источнику питания (ИП) имеет выдержку времени больше предыдущей. Выбор выдержек времени должен начинаться с самых удалённых от ИП потребителей.

Для МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания определяется:

Где: – время отключения выключателя с момента подачи импульса на отключающую катушку до момента гашения дуги на его силовых контактах;

– погрешность реле времени защиты повреждённого участка

– погрешность реле времени защиты следующего к ИП участка

– время запаса

МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания. Выбор выдержек времени МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания должен проводиться при строго определённых значениях токов КЗ. Ступень селективности для защиты с зависимой характеристикой времени срабатывания определяется:

Где – погрешность токового реле с зависимой характеристикой времени срабатывания защиты повреждённого участка. – погрешность такого же реле защиты, следующей к ИП, которое может сработать с выдержкой времени меньше заданной.

– время инерционной ошибки.

Ток срабатывания защиты:

Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей).

Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки

1. Ток срабатывания защиты должен быть больше максимального

рабочего тока нагрузки .

2. Токовые реле, сработавшие при внешнем КЗ, должны надежно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ и снижения тока до максимального тока нагрузки, чтобы избежать неправильного отключения поврежденной линии. Поэтому ток возврата реле должен быть больше тока нагрузки линии, проходящего через защиту после отключения линии. Этот ток в первый момент времени после отключения КЗ имеет повышенное значение из-за пусковых токов электродвигателей. АД, во время КЗ тормозятся вследствие возникающего при КЗ понижении напряжения. После отключения КЗ напряжение восстанавливается и все оставшиеся
в работе электродвигатели самозапускаются, потребляя повышенный пусковой ток. Этот ток постепенно затухает, и в линии устанавливается рабочий ток, который в худшем случае может иметь максимальное значение . Увеличение , вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом самозапуска . Учет самозапуска является обязательным. Тогда .

Ток срабатывания защиты находится из соотношения, определяющего связь между токами возврата и срабатывания токовых реле:
1) (возврат реле после внешних кз)

где — коэффициент надежности (отстройки),

— коэффициент возврата реле, — коэффи­циент самозапуска,

2)
При кз на своем участке защита отключает, после безтоковой паузы срабатывает АПВ, за это время двигатели успевают затормозиться еще сильнее. Возврата реле не требуется так как ток становился равен нулю. А требуется чтобы МТЗ не срабатывала при протекании I_{сам.зап.АПВ}

3) Согласование с МТЗ смежных элементов

сумма максимальных значений рабочих токов всех смежных элементов за исключением того с защитой которого проводится согласование

    Оценка чувствительности:

1. ближнее резервирование

2. дальнее резервирование