Что такое максимальная токовая защита и какое у нее назначение

  • Конструкция и принцип работы
  • Отличия от коммутации с ограничением тока
  • Типы максимальной токовой защиты и схемы
  • Предложение

Устройство и принцип действия

Принцип работы заключается в том, что датчик тока (реле) срабатывает при превышении уставки I на защищаемом участке линии, после чего таймер срабатывает с определенной задержкой для обеспечения селективности.

Где это используется? Защита от сверхтоков устанавливается в начале линии, то есть на стороне генератора или трансформатора электростанции.

Важно: Зона максимальной токовой защиты расположена между источником питания (TP или генератор) и приемником (TP или другим устройством высокого напряжения). В этом случае он размещается на стороне источника, а не на стороне приемника. Однако зоны действия отдельных этапов могут перекрываться. Например, первая ступень часто перекрывает вторую ступень возле разъединителя, где I kz почти равно сечению предыдущей линии.

Время задержки активации выбрано таким образом, чтобы первая ступень (на TS источника питания) срабатывала по истечении наибольшего времени, а каждая последующая ступень была быстрее предыдущей.

Интересный факт: разница между временем срабатывания максимальной токовой защиты, ближайшей к сети, и ближайшей к сети, называется степенью селективности.

Обеспечение селективности важно для бесперебойной подачи энергии как можно большему количеству линий электропередачи. В результате оторвавшаяся часть уменьшается и располагается в зоне между коммутационными аппаратами, как можно ближе к поврежденному участку.

В этом случае, в случае мгновенных самозатухающих перегрузок, связанных с запуском двигателей большой мощности, временная задержка и отключение по минимальному напряжению должны обеспечивать подачу энергии обратно в сеть без ее отключения. При коротких замыканиях напряжение резко падает, у пусковых двигателей таких провалов обычно не бывает.

Пределы тока выбираются исходя из наименьшего Icf из схемы с учетом характеристик подключенного оборудования. Здесь тоже важно убедиться, что максимальная токовая защита не сработает при автоматическом запуске двигателей.

Перегрузка может возникнуть по трем причинам:

  1. В случае однофазного замыкания на землю.
  2. Когда возникает многофазное замыкание.
  3. От перегрузки линии из-за чрезмерного энергопотребления.

Следовательно, защита от перегрузки по току необходима для предотвращения повреждения линий электропередач, жил кабеля и сборных шин на подстанциях и потребителях энергии, таких как мощные электродвигатели 6 или 10 кВ и другие электрические установки.

Отличия от токовой отсечки

Защита линии от короткого замыкания также обеспечивается автоматическим выключателем. Принцип его работы тот же — отключение электричества в случае перегрузки на линии. Основное отличие состоит в том, что селективность максимальной токовой защиты обеспечивается выдержкой времени, а автоматический выключатель почти сразу отключает напряжение в случае короткого замыкания. Время отключения и селективность автоматического выключателя определяются номинальными характеристиками и настройками защитных устройств, а также их время-токовыми характеристиками.

Более подробно об этом рассказывается в видео:

Виды МТЗ и схемы

Основными видами максимальной токовой защиты являются:

  • С выдержкой времени, не зависящей от тока. Название подразумевает, что значение задержки остается неизменным при каждой перегрузке.
  • С зависимой выдержкой времени. Это время нелинейно зависит от величины тока по принципу: чем больше ток, тем быстрее срабатывает. Это позволяет более точно учесть перегрузку элементов схемы и применить защиту от перегрузки.
  • Время задержки в зависимости от предельного значения. Эта диаграмма состоит из двух частей. Он имеет параболическую форму (как и во втором случае), соединенную с прямой линией (как в первом случае), где вертикальная ось — ток, а горизонтальная ось — время. В этом случае его основание стремится к параболе, aона превращается в прямую от границ, определенных схемой. Таким образом достигается точное срабатывание при незначительных превышениях, например, при подключении крупных потребителей и электродвигателей пусковой группы.
  • С блокировкой минимального напряжения. Также необходимо для предотвращения срабатывания при пусковых токах. Когда ток увеличивается выше установленного значения, если реле напряжения не срабатывает при минимальном значении (как в случае короткого замыкания), напряжение не будет отключено.

По роду тока в рабочих цепях различают реле максимального тока:

  • при постоянном рабочем токе;
  • при переменном рабочем токе.

В зависимости от количества реле различают максимальную токовую защиту на основе:

  • Три реле. Они обеспечивают защиту от многофазных и однофазных коротких замыканий.
  • Два реле. Дешевле предыдущих, но они не обеспечивают такой надежности, особенно для устройств однофазного короткого замыкания.
  • Одиночное реле. Даже более дешевые и даже менее надежные, они не подходят для ответственных участков линии. Они обладают низкой чувствительностью и используются в распределительных сетях от 6 до 10 кВ и для защиты двигателей.
  • КА — реле тока;
  • КТ — реле по времени;
  • КЛ — промежуточное реле, устанавливается при недостаточной емкости контактов;
  • КН — указательное реле (поворотники);
  • SQ — контактный блок для размыкания тяжелых цепей, катушка типа ЯТ — выключатель питания. Установлено, потому что контакты реле не предназначены для размыкания таких цепей.

Современная защита часто отходит от релейных схем из-за их характеристик надежности. Поэтому максимальная токовая защита используется в операционных усилителях, микропроцессорах и других полупроводниковых устройствах.

Современные решения позволяют более точно задавать текущие настройки и время-токовые характеристики защит.

Заключение

Мы кратко обсудили назначение, применение и работу максимальной токовой защиты и ее отличия от текущего расцепителя. У каждой системы есть свои преимущества и недостатки. Например, защита от перегрузки по току имеет то преимущество, что она не срабатывает при перезапуске двигателя после сбоя питания, но время ее отклика может быть катастрофическим для воздушных или других типов линий. Последнее может быть скомпенсировано версией с ограничением тока или версией максимальной токовой защиты, зависящей от времени. В любом случае эффективная работа электросети обеспечивается сочетанием систем защиты и безопасности, в том числе:

  • AFC (автоматический сброс частоты);
  • Релейная защита (при замыканиях на землю нулевой последовательности);
  • ЗАЩИТА ОТ СВЕРХТОКА;
  • ВНИЗ;
  • Разнообразная безопасность и многое другое.

Некоторые из них мы уже рассматривали в предыдущих статьях.

Теперь вы знаете, что такое максимальная токовая защита, как она устроена и как работает. Надеемся, что представленные схемы и описания помогли вам разобраться в этой проблеме!

Материалы по теме: