Схемы максимальной токовой защиты

Наиболее распространенная схема МТЗ для сетей с изолированной нейтралью 6-10-35 кВ приведена на рис. 3.2,а и б. Особенностью этих сетей является отсутствие однофазных КЗ, что дает возможность применять для защиты от междуфазных КЗ двухфазные схемы МТЗ с соединением ТТ в неполную звезду.

Рис.3.2. Принципиальные схемы максимальных токовых защит в двухфазном (а, б) и трехфазном (в, г) исполнениях

Для расширения зоны действия МТЗ ее токовые реле включаются на ТТ, установленные ближе к шинам. Если выключатель имеет встроенные ТТ, то защита включается на ТТ, встроенные во вводы выключателя со стороны шин.

Схема МТЗ включает в себя два пусковых токовых реле мгновенного действия КА1 и КА2 типа РТ-40, одно реле времени КТ типа ЭВ-121 или ЭВ-131 и одно указательное реле КН типа РУ-21. Контакты токовых реле KA1.1 и КА2.1 соединены параллельно, поэтому при cврабатывании любого из них или обоих одновременно подается плюс оперативного тока на обмотку реле времени КТ, ко второму выводу которой постоянно подведен минус оперативного тока. Реле времени КТ, сработав с установленной выдержкой времени, подает своим контактом КТ.1 плюс оперативного тока на отключающую катушку YAT привода выключателя Q через указательное реле КН и вспомогательный контакт SQ, связанный с приводом выключателя Q. Указательное реле КН фиксирует срабатывание защиты и прохождение тока через YAT.

Вспомогательный контакт SQ, замыкающийся при включении и размыкающийся при отключении выключателя Q, имеет два назначения:

- так как контакты реле времени не рассчитаны на размыкание цепи катушек отключения YAT, которые имеют большое потребление (2,5 – 10 А), то размыкание этой цепи производится вспомогательным контактом до того, как начнут размыкаться контакты реле времени. Таким образом, первым назначением вспомогательного контакта является предотвращение повреждения контактов реле времени при возврате защиты после отключения выключателя.

- если после отключения выключателя контакты реле времени останутся в замкнутом состоянии (например, из-за неисправности реле), то отключающая катушка будет длительно обтекаться током и повредится, так как она рассчитана только на кратковременное прохождение тока. Вспомогательный контакт, размыкая цепь отключения, защищает отключающую катушку от повреждения, что является его вторым назначением.

В сетях с заземленными нейтралями силовых трансформаторов и автотрансформаторов напряжением 110 кВ и выше однофазные КЗ сопровождаются прохождением больших токов КЗ. Поэтому защита от однофазных КЗ в этих сетях должна действовать на отключение.

Принципиальная схема МТЗ от междуфазных и однофазных КЗ приведена на рис. 3.2,в и г. В данном случае применяется трехфазная схема МТЗ от междуфазных КЗ с соединением ТТ в полную звезду. Благодаря установке токовых реле (КА1-КАЗ)во всех трех фазах, МТЗ от междуфазных КЗ может действовать не только при междуфазных, но и при однофазных КЗ. Однако, поскольку ток срабатывания этой защиты должен отстраиваться от максимального тока нагрузки с учетом самозапуска электродвигателей, она может оказаться недостаточно чувствительной к однофазным КЗ. Поэтому в большинстве случаев МТЗ от однофазных КЗ выполняется с включением пускового токового реле КАО на фильтр тока нулевой последовательности, функции которого в данном случае выполняет нулевой нейтральный провод. Ток в нулевом нейтральном проводе, где установлен КАО, равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз:

.

В зависимости от вида повреждения пусковые органы МТЗ от междуфазных или однофазных КЗ срабатывают и приводят в действие реле времени КТ1 или КТ2, которые сработав с установленной выдержкой времени, подают своими контактами КТ1.1 или КТ2.1 плюс оперативного тока на отключающую катушку YAT привода выключателя Q через указательные реле КН1 или КН2 и вспомогательный контакт SQ, связанный с приводом выключателя.