1Общие понятия о релейной защите. Назначение релейной защиты

27. Расчет уставок для токовой защиты с блокировкой по напряжению.

Блокировка по напряжению выполнена по комбинированной схеме, состоящей из реле напряжения ОП KV2 и одного реле минимального напряжения KV1, включенного на междуфазное напряжение (рис. 23). В схеме используются

три токовых реле мгновенного действия. Уставки защиты. Т о к с р а б а т ы в а н и я токовых реле выбирается по условию возврата при номинальном токе
генератора :
Ic.з = КотсIном/Кв (1)
где Котс = 1,1 ... 1,2 .
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения ,
включенного на междуфазное напряжение,выбирается из условий :
а) возврата при минимальном уровне рабочего напряжения
Uраб.мин после отключения КЗ в сети:
Uс.з = Uраб.мин/КотсКв; (2)
b) недействия при пониженном напряжении на зажимах
генератора , вызванном самозапуском электродвигателей
или асинхронным режимом работы генератора , имеющим место при потере возбуждения :
Uc.з = (0,6 ... 0,65)Uраб.норм. (3)
Второе условие является определяющим.
Напряжение срабатывания реле KV2 (по отстройке от U2нб)
Uс.з2 = 0,1Uраб.норм (4)
Чувствительность РЗ проверяется по току и напряжению при КЗ на шинах и в конце второго участка согласно следующим
выражениям :
п о т о к у Кч = Iк.min / Ic.з (5)
П о н а п р я ж е н и ю :для реле KV в схеме блокировки с тремя минимальными реле напряжения
Кч = Uс.з/Uкmax (6)
где Uкmax - наибольшее остаточное напряжение при двухфазном КЗ:
для реле KV1 в схеме с комбинированным пуском
Кч = Uвоз/Ukmax ; (7)
для реле KV2
Кч = U2k min / U2c.з , (8)
Где U2k min - наименьшее напряжение ОП при двухфазном КЗ в зоне действия защиты .
В ы д е р ж к и в р е м е н и :на деление шин
t1 = t прис + /\t , (9)
где t прис - наибольшая выдержка времени на РЗ присоединений , отходящих от шин генераторного напряжения.на отключение генератора
t2 = t1 + /\t. (10)

Защита может подействовать неправильно, если в момент перегрузки окажется в сработанном положении хотя бы одно реле минимального напряжения, что может иметь место при перегорании предохранителя или обрыве цепи от трансформатора напряжения. Поэтому схема предусматривает подачу предупредительного сигнала от контакта промежуточного реле П, которое срабатывает при замыкании контактов любого реле минимального напряжения. Получив такой сигнал, персонал должен немедленно принять меры к восстановлению цепи напряжения, а в случае невозможности — отключить защиту. Совпадение перегрузки с повреждением в цепях напряжения считается маловероятным.

Приведенная в качестве примера на рис. 7-22 трехфазная трехрелейная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения применяется главным образом для защиты генераторов. Для защиты линий и трансформаторов чаще применяются двухфазные схемы, которые отличаются от рассмотренной количеством трансформаторов тока и токовых реле. Но во всех схемах должно быть три реле минимального напряжения, включенных на три фазных или три междуфазных напряжения.
Если защита предусмотрена для действия не только при междуфазных, но и при однофазных к. з., то дополнительно устанавливается одно реле максимального напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности. Контакт этого дополнительного реле включается параллельно контактам реле минимального напряжения.

Для оборудования, подверженного частым технологическим перегрузкам, максимальная токовая защита может оказаться слишком загрубленной из-за необходимости отстройки от пусковых режимов. В этих случаях для повышения чувствительности применяется блокировка по напряжению. Принципиальная схема максимальной токовой защиты с блокировкой по напряжению приведена на Рис.43.
Пусковой орган защиты включает в себя токовые реле KA1, KA2, KA3 и три реле минимального напряжения KV1, KV 2, KV3, контакты которых реализуют операцию логического умножения. Сигнал на запуск защиты формируется только при одновременном срабатывании реле тока и реле напряжения, что происходит при возникновении короткого замыкания.
Контролируемые сигналы от трансформаторов тока TA и трансформаторов напряжения TV подаются, соответственно, на токовые реле KA1, KA2, KA3 и реле напряжения KV1, KV 2, KV3. При возникновении короткого замыкания сработавшие токовые реле и реле напряжения формируют на выходе единицу. Сигнал на выходе логических элементов ИЛИDW1, DW2 становится равным единице, если хотя бы один входной сигнал равен единице. Логический элемент DX1 реализует операцию логического умножения. Элемент DT1 формирует выдержку времени, необходимую для обеспечения требований селективности защиты, KL - выходной орган защиты, KH - элемент сигнализации.
В нагрузочных режимах реле напряжения не работают, и действие защиты блокируется. Поэтому ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки только от тока нормального или номинального режима:

Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения максимальной токовой защиты должно удовлетворять следующим условиям:
1) защита не должна действовать при эксплуатационных понижениях напряжения до минимально возможного рабочего значения;
2) защита должна надежно действовать при к. з. на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце этого участка порядка 1,5;
3) защита должна действовать при к. з. на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце смежного участка порядка 1,2.
Для выполнения первого условия напряжение срабатывания должно быть меньше минимального рабочего напряжения U_{раб.мин.} Однако выполнения только одного этого условия недостаточно. Так, если произойдет к. з., при котором вследствие понижения напряжения блокировка минимального напряжения сработает, то для того, чтобы после отключения к. з. реле вернулись в исходное положение, их напряжение возврата должно быть меньше минимального рабочего напряжения. Это требование вытекает из того, что после отключения к. з. напряжение может восстановиться не до нормальной величины, а только до значения, соответствующего минимальному рабочему напряжению. Таким образом, для выполнения первого условия необходимо, чтобы
Уставка пускового органа по напряжению выбирается из условия несрабатывания защиты при минимально возможном рабочем напряжении:
где kн =1,1 - коэффициент надёжности.
Uсз.˂Uраб.минUвоз˂Uраб.мин Uс.з.˂Uвоз.

–напряжение срабатывания реле.
Выбранное значение напряжения срабатывания должно быть проверенона чувствительность по выражению
, где Uк.макс - максимальное возможное напряжение в случае КЗ.
При коротком замыкании в конце защищаемого участка коэффициент чувствительности должен быть не менее 1.5, при коротком замыкании в конце смежного участка - не менее 1.2.
Напряжение срабатывания реле нулевой последовательности Uс.р.˃Uн.б.