В радиальных сетях с односторонним питанием максимальную токовую защиту включают с питающей стороны каждой линии. При этом для обеспечения селективности отключения выдержку времени защиты подбирают по ступенчатому принципу, согласно которому у каждой последующей защиты, считая по направлению к источнику питания, выдержку времени принимают на ступень времени больше, чем у предыдущей защиты.
Рассмотрим пример защиты от однофазного короткого замыкания на землю кабельных линий в сети напряжением 6—10 кВ с заземленной нейтралью.
На рисунке ниже положение — a приведен эскиз применяемого для такой защиты специального трансформатора тока типа ТЗ, а на рисунке ниже положение – б — схема действия защиты. Действие защиты основано на том, что в нормальном режиме суммарный поток, создаваемый трехфазной системой токов в жилах кабеля, равен нулю.
При замыкании на землю одной из фаз кабеля симметрия токов нарушается и возникает магнитный поток, который наведет э. д. с. в обмотке трансформатора тока ТЗ и в цепи реле Т появится ток. Реле срабатывает и дает сигнал о наличии повреждения в данной кабельной линии.
Защита от замыканий на землю в кабельных сетях
а — установка трансформаторов тока типа ТЗ; б — схема действия защиты;
1 — магнитопровод; 2 — кабель; 3 — обмотка.
Токовая отсечка
Токовая отсечка может быть выполнена быстродействующей или с выдержкой времени.
В отличие от максимальной токовой защиты действие токовой отсечки заранее ограничивается зоной действия. Это делается для соблюдения селективности (избирательности действия), которая обеспечивается путем выбора тока срабатывания отсечки, а не выдержки времени (при максимальной токовой защите).
Принцип действия токовой отсечки для ЛЭП с односторонним питанием поясняет рисунок ниже — a.
Известно, что ток к. з. в линии определяется величиной сопротивления от источника питания до места повреждения и уменьшается с удалением последнего (кривая 1, на рисунке ниже положение — б). Наименьший ток к. з. возникает при повреждении в конце линии (в точке К-2), а наибольшее — в начале ее (в точке К-3).
Принципиальная схема сети (а) и характеристики (б),
поясняющие принципы действия токовой отсечки линии с односторонним питанием
1 — кривая сопротивления; 2 — токовое реле.
Токовое реле 2 отсечки отстраивают от тока короткого замыкания при повреждении в точке К-1, расположенной в начале линии Л-2. Ток к. з. при повреждении в точке К-1 численно равен току к. з. при повреждении в точке К-2.
Для отстройки ток срабатывания токовой отсечки Ic.отс принимают больше Iк.2 в режиме наибольших токов к. з., т. е.:
Ic.отс=Кн Iк.2,
где Кн — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2—1,5.
При токе срабатывания Iс.отс токовая отсечка, как это видно из диаграммы на рисунке выше положение — б, действует только при коротком замыкании на участке Л-1,а линии и не действует при к. з. на участке Л-1,б линии Л-1,а также вне ее, т. е., например на сборных шинах П-2 или на линии Л-2 (точка К-1).
Следовательно, токовая отсечка защищает не всю, а только часть линии.
Для защиты участка Л-2 на линии со стороны питания устанавливают дополнительную защиту, в качестве которой может быть выбрана, например максимальная токовая защита с выдержкой времени. Токовую отсечку выполняют по схеме максимальной токовой защиты (смотрите рисунок выше положение — a), но быстродействующую отсечку выполняют без реле времени.
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков