Одним из основных требований безопасности электроснабжения, является использование различных устройств быстрого обесточивания электрических линий в случае аварийной ситуации.
Такими устройствами являются защитные реле. Это целый спектр самых разных схем, реагирующих на разные нарушения корректной работы, к примеру, замыкание между фазами, увеличенный расход мощности и прочее.
В статье мы разберём один из способов перегрузочной предохранения электрических линий. Выясним, что называется токовой максимальной защитой, её назначение и отличие от отсечки тока.
Устройство и работа
Когда токовый параметр завышен, включается токовое реле, затем, через определённый промежуток, временное реле. Защита монтируется от трансформаторного устройства либо от генератора подающей подстанции, т. е. в начале линии.
Внимание! Рабочая зона максимальной токовой защиты находится между оборудованием, подающим электричество (генератор, трансформатор) и потребляющим оборудованием. Монтироваться она должна не от потребителя, а от поставщика электроэнергии.
Возможно пересечение рабочих зон ступеней. К примеру, зона второй ступени может перекрываться зоной первой ступени возле разъединителя.
Временной интервал включения МТЗ устанавливается таким образом, что наибольшая задержка приходится на 1-ю ступень (подающая трансформаторная подстанция). Соответственно, каждая следующая ступень будет срабатывать быстрее предшествующей.
Разница максимальной временной задержки включения между ступенями называется избирательностью или селективностью.
Селективность необходима для обеспечения непрерывной подачи напряжения по максимальному числу линий электропередач. Она сужает повреждённый участок и локализует его между ближайшими устройствами коммутации.
При включении мощных электрических двигателей, может произойти кратковременная перегрузка, которая устраняется самостоятельно. В этом случае временная задержка и устройство выключения по минимальным параметрам напряжения сохраняют электрическую подачу, не допуская выключения сети.
При коротком замыкании напряжение падает резко, при запуске двигателя такое падение не наблюдается.
Токовые параметры выбираются по минимальному значению тока короткого замыкания по всей линии. Это делается затем, чтобы МТЗ не включалась при пуске электрических двигателей.
Максимальная перегрузка возникает в трёх случаях:
- Замыкание одной фазы на землю.
- Замыкание нескольких фаз.
- Увеличенная мощность.
Итак, МТЗ применяется для защиты ЛЭП, кабельных жил и шин в трансформаторах, силовых установках с потребляемой мощностью от шести до десяти тысяч вольт.
Чем отличается от отсечки тока
В электрических цепях, для защиты от К.З., используют устройства отсечки тока. Работа основана на таком же принципе – обесточивание линии при резкой перегрузке.
Разница в том, что избирательность МТЗ продиктована периодом задержки, а отсечка при коротком замыкании обесточивает линию практически мгновенно. Время реакции и избирательность токовой отсечки зависит от токовых и временных характеристик автоматов защиты.
Типы МТЗ
Разделяют на несколько видов:
- Время задержки не зависит от тока. Это означает, что при различных перегрузках в сети время задержки не меняется.
- Задержка зависит от тока. Чем выше токовая величина, тем быстрее срабатывает реле. Это даёт возможность более точно определять стойкость к перегрузке составляющих элементов линии, а значит выполнять защиту более эффективно.
- Зависимость задержки ограничена. Графически это парабола, совмещённая с линией. Вертикаль – это ток, горизонталь – время. Основание близко к параболе, но с определённого значения переходит в линию. Так добиваются точных параметров реакции при незначительных перегрузках (запуск группы электрических двигателей).
- Реле блокирует минимальное значение напряжения. Этим обеспечивается бесперебойное электроснабжение при пусковых нагрузках.
По типу максимального тока в оперативных линиях:
- Постоянный ток.
- Переменный ток.
По количеству МТЗ:
- Три реле. Защита осуществляется при замыкании как одной, так и нескольких фаз.
- Два реле. Стоимость меньше трёхлинейных реле, но уступают в показателе надёжности.
- Одно реле. Стоимость ещё меньше. Также ещё меньше надёжность. Недопустимо использование на важных отрезках линии, в связи с недостаточной чувствительностью.
Где:
- КА – токовое реле.
- КТ – временное реле.
- КЛ – дополнительное реле (ставится, если коммутации контактов мало).
- КН – реле указания.
- SQ – размыкающий контакт цепей с большой мощностью (силовой аппарат коммутации). Встраивается в схему, поскольку релейные контакты для разрыва такой линии не предназначены.
Реле максимальной токовой защиты широко применяются в процессорах, усилителях и прочей полупроводниковой аппаратуре.
Современные технологии дают возможность точнее определять токовые параметры защиты.
Мы коротко разобрали устройство, предназначение и работу максимальной защиты. Определили отличие от отсечки тока. Эти схемы обладают своими плюсами и минусами.
К примеру, плюсом токовой максимальной защиты будет не прекращающаяся подача электропитания при вторичных запусках двигателей после кратковременного прекращения питания, но временная задержка отрицательно сказывается на работе ВЛЭП.
Эти недостатки устраняются отсечкой тока или применением токовой максимальной защитой с зависимой задержкой. Беспрерывное функционирование линий электроснабжения даёт совместное использование частотной автоматической разгрузки, ТО, МТ3, ТЗНП и прочее.
Это вся информация, которой мы хотели поделиться касательно устройства, назначения и принципа действия максимальной токовой защиты.
Свои вопросы оставляйте в комментариях под статьёй.
