Трехфазная схема защиты на постоянном оперативном токе

Схема защиты представлена на рисунке 3.1.

Основные реле: пусковой орган – токовые реле КА; орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле: KL – промежуточное реле; KH – указательное реле.

Рисунок 3.1 - Трехфазная схема защиты на постоянном оперативном токе

Промежуточное реле устанавливается в тех случаях, когда реле времени не может замыкать цепь катушки отключенияYAT из-за недостаточной мощности своих контактов. Блок-контакт выключателя SQ служит для разрыва тока, протекающего по катушке отключения, так как контакты промежуточных реле не рассчитываются на размыкание.

В тех случаях, когда МТЗ должна реагировать только при междуфазных КЗ, применяются двухфазные схемы с двумя (рисунок 3.2) или одним реле (рисунок 3.3), как более дешевые.

Рисунок 3.2 – Двухрелейная схема на постоянном оперативном токе

Достоинства:

1. Схема реагирует на все междуфазные КЗ на линиях.

2. Экономичнее трехфазной схемы.

Недостатки: меньшая чувствительность при 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/D–11 гр. (В два раза меньше чем у трехфазной схемы).

Рисунок 3.3 – Одно-релейная схема

Схема реагирует на все случаи междуфазных КЗ.

Достоинства: только одно токовое реле.

Недостатки:

1. Меньшая чувствительность по сравнению с 2 – релейной схемой при КЗ между фазами АВ и ВС.

2. Недействие защиты при одном из трех возможных случаев 2 – фазных КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/D–11 гр.

3. Более низкая надежность – при неисправности единственного токового реле происходит отказ защиты.

Схема применяется в распределительных сетях 6...10 кВ и для защиты электродвигателей.

Схемы широко применяются в сетях с изолированной нейтралью, где возможны только междуфазные КЗ, двухфазные схемы применяются в качестве защиты от междуфазных КЗ и в сетях с глухозаземленной нейтралью, при этом для защиты от однофазных КЗ устанавливается дополнительная защита, реагирующая на ток нулевой последовательности.

Дифференциальная защта применяется в качестве основной для защиты линий, трансформаторов, автотрансформаторов, шин, двигателей, генераторов. На линиях, отходящих от шин ЭС или п/ст для отключения к.з. по всей длине линии без выдержки времени. Принцип действия продольной диф.защиты основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемой линии.

По концам линии устанавливают трансформаторы тока ТА1 и ТА2 с одинаковыми коэффициентами трансформации. Вторичные обмотки ТТ соединяются при помощи соединительного кабеля. Они подключаются к дифференциальному реле КА таким образом, чтобы при внешних к.з. ток в реле был равен разности токов в начале и в конце линии, а при к.з. на линии – их сумне (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 – Продольная дифференциальная защита

При к.з. вне защищаемой линии (или в нормальном режиме) первичные токи равны и направлены в одну сторону. При равенстве коэффициентов трансформации и отсутствии погрешностей трансформаторов тока ток в реле равен нулю и реле не работает.

По принципу действия дифференциальная защита не реагирует на внешние к.з., токи нагрузки и качания. Поэтому она выполняется без выдержки времени и не отстраивается от токов нагрузки и качаний.

Ток в реле равен сумме вторичных токов ТА. Под действием этого тока реле срабатывает.

Зона действия защиты – участок линии между трансформаторами тока в начале и в конце линии.

Достоинства диф.защиты линий: простота, надежность, действует без выдержки времени при к.з. в любой точке линии, не реагирует на качания и перегрузки.

Недостатки диф.защиты линий: высокая стоимость соединительного кабеля, возможность ложной работы при повреждении соединительных проводов.

Защита применяется на линиях 110-220 кВ длиной до 10-15 км.

Газовая защита. Применяется от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа и от понижения уровня масла.

Устанавливается на трансформаторах и автотрансформаторах, имеющих расширители. В соответствии с ПУЭ газовая защита применяется на трансформаторах, мощность которых равна или больше 6,3 МВА, а для внутрицеховых – при 630 кВА и выше.

Действие газовой защиты основано на том, что все повреждения и нагревы внутри бака трансформатора сопровождаются разложением масла и изоляции, а, следовательно, - выделением газа. Интенсивность газообразования зависит от размеров повреждения.

При медленном газообразовании подается предупредительный сигнал, а при бурном (к.з.) – защита действует на отключение. Кроме того, защита реагирует на понижение уровня масла (может подавать сигнал и отключать или только сигнал).

Газовая защита – универсальная и наиболее чувствительная защита от внутренних повреждений. Она реагирует и на витковые замыкания, на которые не реагируют другие защиты, т.к. ток незначительно изменяется.

Основной элемент защиты – газовое реле – устанавливается в маслопровод между баком трансформатора и расширителем.

Типы реле: поплавковые, лопастные, чашечные. У поплавковых имеется два поплавка с ртутными контактами, один – на сигнал, другой – на отключение. [11]