Мгновенная токовая отсечка (МТО)
Короткие замыкания в сети
Являются наиболее опасным и тяжелым видом повреждения. При коротких замыканиях э.д.с. источника питания замыкается накоротко через относительно малое сопротивление генераторов, трансформаторов и линий. Поэтому в контуре замкнутой накоротко э.д.с. возникает большой ток Iк.з., называемый током короткого замыкания. Ток короткого замыкания, согласно закону Джоуля-Ленца, выделяет в активном сопротивлении цепи, по которой он проходит в течении времени t, тепло:
Помимо очевидных последствий, вызванных повышением величины тока в электроустановках, возникновение короткого замыкания ведет к снижению напряжения, что, в свою очередь, неизбежно негативно влияет на нормальную работу потребителей. Наиболее негативное воздействие снижение напряжения оказывает на асинхронные двигатели, которые являются основными потребителями электроэнергии. Момент вращения асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения на его зажимах:
Помимо этого, снижение напряжения влияет и на устойчивость параллельной работы генераторов. Это может привести к распаду системы и прекращению питания всех ее потребителей.
Короткие замыкания подразделяются на трехфазные, двухфазные и однофазные в зависимости от числа замкнувшихся фаз, замыкания с землей и без земли, замыкания в одной и двух точках сети.
Понятие – Реле
Определение
|
|
|
Реле – это автоматический аппарат (рисунок 1), контролирующий значение какой-либо физической величины, называемой управляющей величиной, и воздействующий на значение другой физической величины, называемой управляемой величиной. Отличительный признак реле – скачкообразное изменение управляемой величины при достижении управляющей величиной определенного, заранее установленного значения.
Рисунок 1 – Схема простейшего электромеханического токового реле
Из рисунка 1 видно, что реле состоит из катушки реле, установленной на ферромагнитном сердечнике, подвижной части (якоря), блок контактов (нормально открытых НО и нормально закрытых НЗ) и устройства подстройки уставки срабатывания (в данном случае силы упругости пружины).
Работает реле таким образом, что при увеличении управляющей величины, в данном случае силы тока, увеличивается и сила притяжения якоря. Пружина не позволяет замкнуть НО контакт вплоть до достижения управляющей величины значения уставки.
При срабатывании реле НО контакт замыкается, а НЗ размыкается с общим контактом изменяя при этом управляемую величину.
Требования к релейной защите
Селективность—селективностью или избирательностью защиты называется способность защиты отключать при КЗ только поврежденный участок сети.
|
|
|
Быстродействие—способность работать с минимально допустимой выдержкой времени. Без выдержки времени могут работать только защиты, обладающие абсолютной селективностью, например дифференциальные.
Защиты, действующие с временем до 0,1-0,2сек, считаются быстродействующими, например токовые отсечки.
Чувствительность – показывает способность защиты реагировать на КЗ в любой точке защищаемого объекта в любом режиме работы системы..
Чувствительность защиты принято характеризовать коэффициентом чувствительности Кч.
где:
Amin – минимально возможное расчетное значение управляющей величина для выбранной схемы;
Acp – значение управляющей величины, при котором происходит срабатывание реле (уставка).
Надежность ─ способность защиты безотказно действовать в пределах установленной для нее зоны и не работать ложно в режимах, при которых действие релейной защиты не предусматривается.
Трехступенчатая защита ЛЭП
Один из признаков возникновения короткого замыкания (КЗ) – увеличение тока в линии. Этот признак используется для выполнения защит, называемых токовыми. Токовые защиты приходят в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения.
|
|
|
Комплект двухступенчатой токовой защиты ЛЭП состоит из трех защит:
· 1 ступень – мгновенная токовая отсечка (МТО);
· 2 ступень – токовая отсечка с выдержкой времени (ТОВВ);
· 3 ступень – максимальная токовая защита (МТЗ).
Рассмотрим принцип действия и выбор уставок каждой из этих защит.
Мгновенная токовая отсечка (МТО)
Мгновенной токовой отсечкой называется защита, отключающая защищаемый объект без выдержки времени при превышении током, протекающим по объекту, тока срабатывания защиты.
Рисунок 2 – Схема сети
На рисунке 2 показана схема защищаемой радиальной сети с односторонним питанием. Каждый элемент этой схемы (линия, трансформатор, сборные шины и т.д.) имеет свою защиту. Рассмотрим, например, линию ЛЭП 1. При КЗ в точках К1, К2, К3 по ЛЭП 1 протекает ток, величина которого зависит от расположения точки короткого замыкания, т.е. от расстояния L от места установки защиты до точки КЗ.
Селективность МТО может быть обеспечена только соответствующим выбором тока срабатывания. Предположим, что необходимо выбрать ток срабатывания мгновенной токовой отсечки, установленной на ЛЭП 1 – IСР МТО-1 (здесь нижний индекс 1 указывает номер комплекта защиты). Предположим, что на ЛЭП 2 тоже установлена мгновенная токовая отсечка. Тогда, если при КЗ в начале ЛЭП 2 (точка К5 на рисунке 2) МТО 1 почувствует это КЗ, то она отключит выключатель Q1. Одновременно будет отключен Q2 защитой МТО 2, установленной на ЛЭП 2. Отключение Q1 при этом произойдет неселективно, так как ЛЭП 1 исправна и могла бы питать потребителей, подключенных через трансформатор Тр1 к шинам подстанции В.
|
|
|
Обеспечить селективность в этом случае можно только, ограничив зону действия МТО 1 не разрешая этой защите действовать при КЗ на ЛЭП 2. Такая настройка осуществляется уменьшением величины тока срабатывания (рисунок 3).
Рисунок 3 – Диаграмма настройки МТО 1
Эффективность МТО считается удовлетворительной, если защищаемая зона составляет не менее 10…20 % от длины ЛЭП.
Таким образом защита МТО не способна самостоятельно защитить всю линию от подстанции А до подстанции В, а значит не отвечает требованию к чувствительности.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 2915; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!