При отсутствии данных ток IcSmin можно определить приближенно по эмпирическому выражению

Значение тока Icк для кабельной линии определяется как

, (2.2)

 

где l – длина для кабельной линии, км; n – число кабелей на одном присоединении; – собственный емкостный ток на единицу длины кабельной линии, А/км (табл.2.1).

 

Таблица 2.1

 

Установившиеся значения при частоте 50 Гц

 

Сечение трехфазного кабеля, мм2	Ток кабельной линии А/км
6 кВ	10 кВ
	0,40 0,50 0,58 0,68 0,80 0,90 1,00 1,18 1,25 1,45	0,55 0,65 0,72 0,80 0,92 1,04 1,16 1,30 1,47 1,70

 

 

Кроме того, при определении I_c следует учитывать собственные емкостные токи высоковольтных двигателей и другой аппаратуры питаемой подстанции. При отсутствии конкретных данных их влияние можно учесть увеличением I_cк на 20%, т.е. I_c=1,2 · I_cк. Расчетное значение I_{c.з.расч.} необходимо сравнить с минимально возможным значением первичного тока срабатывания защиты – I_c.з.min, которое зависит от типа применяемых трансформаторов тока нулевой последовательности, схемы их соединений и типа используемого реле защиты (табл.2.2).

 

Таблица 2.2

 

Значения тока срабатывания I_c.з.min

 

Тип трансформатора тока	Тип реле	Уставка тока срабатывания реле, А	Ic.з.min, А
Один трансформатор	Два последовательно соединенных трансформатора
ТЗЛМ     ТЗЛ-95     ТЗЛ	РТ-40/0,2 РТЗ-50   РТ-40/0,2 РТЗ-50   РТ-40/02 РТЗ-50	0,1 0,03   0,1 0,03   0,1 0,03	8,6 3,0   6,2 3,2   7,0 3,5	11,6 3,9   8,0 4,0   9,0 4,0

 

При I_{c.з.расч} £ I_c.з.min принимают I_c.з. = I_c.з.min

 

При I_{c.з.расч} > I_c.з.min принимают I_c.з. = I_{c.з.расч.}

Чувствительность защиты проверяется по выражению

 

k_r = I_повр. /I_c.з, k_r ³ 1,25, (2.3)

 

где I_повр – ток замыкания на землю, протекающей в месте установки ТТ нулевой последовательности. Для компенсированной сети он определяется как

 

I_повр. = I_cSmin – I_c. – I_др., (2.4)

 

а для некомпенсированной сети как

 

I_повр. = I_cSmin – I_c., (2.5)

 

где I_cSmin – наименьлший суммарный емкостный ток сети; I_др. – номиналшьный ток дугогосящего реактора.

При отсутствии данных ток IcSmin можно определить приближенно по эмпирическому выражению

 

. (2.6)

 

Следует отметить, что в устройстве защиты типа ЯРЭ-2201 предусмотрены блоки, которые повторяют в части измерительного органа реле РТЗ-51.

В некомпенсированных сетях при недостаточной чувствительности рассмотренной вылше защиты следует применять направленную защиту нулевой последовательности типа ЗЗП–IМ. Более того, в некомпенсированных сетях с повышенными требованиями к технике безопасности (механизмы шахт, торфоразработки, передвижные подстанции) установка ее обязательна. В последнем случае защиту выполняют двухступенчатой.

I ступень выполняют с помощью устройства ЗЗП-IМ.

II ступень выполняют с выдержкой времени 0,5 с в виде максимальной защиты напряжения нулевой последовательности на основе реле типа РН-53, которая действует на отключение всей электрической связанной сети – секции шин или питающего трансформатора.

Определение уставок защиты типа ЗЗП-IM производится по первичному току. Защита имеет три уставки, которым соответствуют следующие значения первичных токов: I – 0,07 А; 2 – 0,5 А; 3 – 2 А.

Первичный ток срабатывания защиты определяется, исходя из требования обеспечения необходимой чувствительности:

 

(2.7)

 

где . По полученному значению I_{c.з.расч.} принимают ближайшее меньшее значение уставки.

Не следует стремиться к максимально возможной чувствительности защиты, так как в практике наблюдались случаи излишних срабатываний ее за счет составляющих переходного процесса в защищаемой сети и в частотном фильтре цепи тока. Защита включается на ТТ типа ТЗЛМ.

Область применения защиты типа ЗЗП-1 ограничена только некомпенсированными сетями, так как в компенсированных (или перекомпенсированных) сетях направления мощности нулевой последовательности в поврежденном и неповрежденном присоединениях могут совпадать.

В компенсированных сетях, как правило, применяются для защиты устройства типов УСЗ-2/2, и УСЗ-3М. Допустимо применение устройств типов УСЗ-3 и УСЗ-3М в некомпенсированных сетях при значении тока замыкания на землю 5А и более.

Уставку защиты I_уст., выполненной с помощью устройства УСЗ-2/2, в первом приближении определяют по суммарному емкостному току замыкания на землю I_cS, без учета компенсации его дугогосящим реактором (табл.2.3). Обозначение уставки в табл.2.3 указывает, какому I_cS она соответствует. Основной диапазон частот, в котором работает устройство УСЗ-2/2 – от 150 до 650 Гц.

 

Таблица 2.3

 

Зависимость тока уставки от I_сз.

 

Iуст, А	Iсз, А для УСЗ-2/2
		1,74 2,8 5,1 10,4	0,95 1,4 2,5 4,85	0,61 0,85 1,35 2,44	0,48 0,73 1,47 3,4	0,57 0,98 2,05 4,95	2,0 3,2 6,5

 

Для предварительно выбранной уставки I_уст. определяют первичный ток срабатывания защиты I_сз. при частоте 50 Гц, а затем прверяют отстроенность защиты от собственного емкостного тока I_с. присоединения:

 

. (2.8)

 

Значение К_отс должно лежать в пределах от 2 до 3. Если К_отс < 2 или К_отс < 3, следует повысить чувствительность защиты изменением уставки по току и принять ее равной 10 I_c. В сетях с соотношением выбор уставки производится по значению тока, равному 10 I_c.

Устройство УСЗ-3М (или УСЗ-3) является групповым. Оно подключается поочередно к ТТ нулевой последовательности вручную после возникновения замыкания на землю. Поочередное подключение позволяет определить присоединение с наибольшим током, замеряемым выходным микроамперметром. Это присоединение и считается поврежденным. Поэтому расчетов уставки этого устройства производить не требуется. На рис.III, а приложения показания показана схема защиты от замыканий на землю, выполненной на реле типа Рт-40/0,2 (токовые цепи), а на рис.III, б и в – соответственно схемы подключения устройства УСЗ-2/2 и защиты ЗЗП-I.

В приложении также приведены схемы защиты линии 6... 10 кВ от междуфазных КЗ (рис.II2, а, б, в, г, II3, а, б, в).