Назначение и принцип действия токовой отсечки. Расчет уставок и коэффициента чувствительности токовой отсечки.

Ответ: Токовая отсечка (ТО) – токовая защита, селективность действия которой обеспечивается соответствующим подбором тока срабатывания. Для обеспечения селективности ТО отстраивается от тока КЗ в конце защищаемой линии или от КЗ за трансформатором. ТО является первой ступенью токовой защиты и работает без выдержки времени.

Собственное время ТО складывается из собственных времен токового и промежуточного реле и составляет 0.03…0.06 с. Апериодическая составляющая тока КЗ к этому времени существенно затухает и поэтому учитывается лишь действующее значение периодической составляющей тока внешнего КЗ в начальный момент КЗ.

Зона действия ТО охватывает только часть линии и изменяется в зависимости от режима питающей системы (рис.8.1). Поэтому ТО рекомендуется применять в том случае, если зона ее действия составляет не менее 20% длины линии. Чем больше длина линии, тем больше разница в значениях токов КЗ в начале и конце защищаемой линии и тем больше зона действия ТО. ТО применяется на относительно длинных линиях, а также на линиях с реакторами и трансформаторами.

ТО является простой и надежной защитой и поэтому ее применение является обязательным. Обычно ТО применяют совместно с МТЗ, чем устраняют основной недостаток МТЗ – большие выдержки времени при отключении КЗ вблизи источников питания. Иногда применяется еще и ТО с небольшой выдержкой времени для защиты участка линии не входящего в зону действия отсечки без выдержки времени. В этом случае защита называется трехступенчатой токовой защитой. Такие защиты (МТЗ и ТО) входят в состав микропроцессорных реле.

Рис. 8.1 Графическое определение зоны действия ТО в зависимости от режима работы питающей системы

Расчет уставок токовой отсечки. Токовая отсечка без выдержки времени (первая ступень токовой защиты) предназначена для ускорения отключения близких КЗ. Ее уставка (ток срабатывания) выбирается из условия отстройки (несрабатывания) от КЗ на смежных присоединениях: линиях, трансформаторах, т.е. от максимального трехфазного тока КЗ в конце защищаемой линии или на выводах НН трансформатора. Ток срабатывания ТО выбирается больше максимального тока, протекающего по защищаемой линии АБ при внешних повреждениях (точка К, рис.8.1). Для токовой отсечки АК (рис. 8.1) ток срабатывания:

(8.1) где Кн – коэффициент надежности, принимаемый для цифровых реле 1,15…1,2; для реле РТ40 или РСТ – Кн = 1,2…1.3; при использовании электромагнитного элемента реле РТ-80 Кн = 1,5…1,6; для реле РТМ – Кн = 1,8…2.0.

После вычисления тока срабатывания ТО определяется ток срабатывания реле (вторичный) , который устанавливается на реле. (7.4)

где - ток срабатывания защиты (первичный); КI - коэффициент трансформации ТТ; Ксх - коэффициент схемы соединения вторичных обмоток ТТ и реле.

По значению Iс.р выбирают тип электромеханического реле РТ-40 или реле РСТ в зависимости от пределов регулирования уставок. Чувствительность отсечек проверяется по току двухфазного КЗ в месте установки защиты при минимальном режиме работы питающей системы, т.е. при токах КЗ в начале защищаемой линии, соответственно (8.2)

При этом коэффициент чувствительности должен удовлетворять условию Кч ³ 1,2, т.к. ТО является резервной защитой.