Схемы максимальных токовых защит

Наиболее распространенные схемы максимальных токовых защит для сетей с изолированной нейтралью приведены на рисунках 17-18. Особенностью этих сетей является отсутствие однофазных КЗ, что дает возможность применять для защиты от междуфазных КЗ двухфазные схемы максимальных токовых защит. Эти же схемы могут применяться и для защиты сетей с заземленной нейтралью, если для защиты от однофазных КЗ применяется дополнительная защита, включенная на ток нулевой последовательности.

Для расширения зоны действия максимальной токовой защиты ее токовые реле подключаются к трансформаторам тока, установленным ближе к шинам. Если выключатель имеет встроенные трансформаторы тока, то защита подключается к ним со стороны шин.

На рис. 17 приведена схема максимальной токовой защиты с независимой характеристикой времени срабатывания на постоянном оперативном токе.

Схема включает 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 соединены параллельно, поэтому при срабатывании любого из них по ним обоим одновременно подается плюс на обмотку реле времени, ко второму выводу которой постоянно подведен минус оперативного тока. Реле времени, сработав с установленной выдержкой времени, подает своим контактом плюс оперативного тока на отключающую катушку YAT привода выключателя через указательное реле КН и вспомогательный контакт SQ, связанный с приводом выключателя. Указательное реле фиксирует срабатывание защиты и прохождение тока через YAT.

Рис. 17. Схема двухфазной максимальной токовой защиты с независимой характеристикой времени срабатывания на постоянном оперативном токе.

Вспомогательный контакт SQ, замыкающийся при включении и размыкающийся при отключении выключателя, имеет два назначения. При отключении выключателя прекращается прохождение тока КЗ, вследствие чего происходит возврат в исходное положение в начале токовых реле, а затем реле времени. Так как контакты реле времени не рассчитаны на размыкание цепи катушек отключения, 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 повреждение 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 по отключающей катушке будет длительно протекать ток, который может привести к повреждению, так как она рассчитана только на кратковременное прохождение тока. Вспомогательный контакт, размыкая цепь отключения, защищает отключающую катушку от повреждения, что и является его вторым назначением.

На рис.18 приведена также двухфазная схема максимальной токовой защиты с независимой характеристикой времени срабатывания, но на оперативном переменном токе. Схема включает в себя два пусковых токовых реле мгновенного действия КА1 и КА2 (типа РТ-40), одно токовое реле времени КТ (типа РВМ-12 или РВМ-13), одно указательное реле КН и два промежуточных реле KL1 и KL2 (типа РП-341). Токовые реле при срабатывании замыкают цепь вторичных обмоток промежуточных трансформаторов реле времени TL_A и TL_C на обмотку электродвигателя реле времени КТ. При этом во избежание отказа реле времени при двухфазном КЗ между фазами А и С цепь обмотки TL_C разрывается размыкающим контактом КА1.2.

Рис.18. Принципиальная схема двухфазной максимальной токовой защиты

с независимой характеристикой времени срабатывания

на переменном оперативном токе

Реле времени, сработав, своим контактом КТ.1 замыкает цепи вторичных обмоток промежуточных трансформаторов на обмотки промежуточных реле KL1 и KL2. Промежуточные реле, сработав, производят следующие действия: мощными переключающими контактами KL1.1, KL1.2, KL2.1 и KL2.2 включают соответствующие отключающие катушки YAT1 и YAT2 в цепи ТА1 и ТА2, а контактами KL1.3 и KL2.3 шунтируют контакт реле времени КТ.1.

Шунтирование контактов реле времени необходимо потому, что после включения отключающих катушек ток от трансформаторов тока может настолько снизиться, что пусковые токовые реле и реле времени разомкнут свои контакты и произойдет преждевременный возврат промежуточных реле. Шунтирование контактов реле времени обеспечивает в этих случаях надежное действие защиты независимо от состояния контактов пусковых реле и реле времени.

При использовании такой схемы погрешность трансформаторов тока не должна превышать 10% только до момента срабатывания промежуточных реле. После их срабатывания и подключения отключающих катушек трансформаторы тока должны давать ток, обеспечивающий надежное действие (срабатывание) отключающих катушек. Погрешность трансформатора тока при этом значения не имеет.

После срабатывания отключающих катушек и отключения выключателя ток в цепи трансформатора тока прекращается и все реле возвращаются в исходное положение при отсутствии оперативного тока. Поэтому при питании защиты оперативным переменным током вспомогательный контакт в цепи катушки отключения выключателя становится ненужным.