Вибір струму спрацьовування МТЗ

Вихідною для вибору струму спрацьовування МТЗ є вимога, щоб вона надійно працювала при пошкодженнях на ділянці, що захищається, але в той же час не діяла при максимальному робочому струмі навантаженняIн на короткочасних навантаженнях, викликаних пуском і самозапуском електродвигунів, а також порушення нормального режиму електричної мережі.

Електродвигуни є у складі більшої частини електричних навантажень. При зниженні чи зникненні напруги, викликаному КЗ чи короткочасною перервою електропостачання споживачів при дії АПВ чи АВР, електромагнітний момент обертання електродвигунів зменшується, і вони починають гальмуватися. При цьому найбільш важливі для виробництва електродвигуни є повністю або частково загальмованими, залишаючись підключеними до мережі. При відновленні напруги вони починають розвертатися (самозапускаються), споживаючи з мережі підвищені пускові струми. Сумарний струм під час самозапуску може істотно перевершувати сумарний максимальний робочий струм навантаженняIр режиму, що встановився.

Збільшення струму навантаження через самозапуск електродвигунів прийнято оцінювати коефіцієнтом самозапускуkсзп, що показує, у скільки разів зростає струмIр mах.Для відбудови МТЗ відIн mахнеобхідно виконати дві умови.

За першою умовою МТЗ , що прийшла в дію при КЗ в мережі (поза захищається ЛЕП), повинна надійно повертатися у вихідний стан після відключення КЗ при наявності в ЛЕП, що захищається, струму навантаженняIн mах( рис.5.2,а). Так, наприклад, при КЗ у точціК1(рис.5.1) струмові релеМТЗ1іМТЗ2набувають чинності. Після відключення дієюМТЗ2пошкодженої ЛЕПW2струм КЗ припиняється і в неушкодженій ЛЕПW1залишається струмIн mах, що живить навантаженняНВ.При цьому ІВМТЗ1,що прийшли в дію при КЗ, мають повернутися у вихідне становище.

Для забезпечення поверненняМТЗ1(рис.5.1) її струм поверненняIвоз повинен бути більшим за максимальний струм навантаженняIн mах. проходить по ЛЕПW1та їїМТЗ1після відключення КЗ (Iвоз >Iн mах):

(5.1)

деkвідс - коефіцієнт відбудови, що враховує похибку струмового реле МТЗ;Iн mах у загальному випадку дорівнюєkсзпIр mах.Підставивши це значення замістьIн mах( 5.1), знайдемо

(5.la)

Коефіцієнт відбудовиkвідс для реле типів РТ-40, РТ-80 та статичних реле приймається рівним 1,1-1,2. Враховуючи, що співвідношенняIвоз/Iс.з визначаєтьсяkв, підставляємо це співвідношенняIвоз (5.1а). Знаючи значенняkдля реле, що розглядаються, знаходимо первинний струм спрацьовування, що забезпечує повернення МТЗ приIн mах за першою умовою:

(5.2)

За другою умовоюІВ струму, що перебувають у стані недії МТЗ, не повинні спрацьовувати при появіIн mах:

(5.3)

Найбільше значенняIн має зазвичай у трьох післяаварійних режимах:

а) при відключенні однієї з паралельних ліній навантаження на подвоюється (рис.5.2,а);

б) при успішному включенні від АПВ (або вручну) пошкодженої ЛЕП з підключеним до неї навантаженням (наприклад, на рис.5.2,впри включенні від АПВW1);

в) якщо до ЛЕП з МТЗ (рис.5.2,в), що знаходиться в роботі і живить навантаження зі струмомIраб1, при дії АВР підключається додаткове навантаження, що залишилося безнапруги через відключення ЛЕП, що живила її(W2на рис.5.2,б).

Характер зміни струмів у режимі б) та в) аналогічний показаному на рис.5.3,а. У режимі б) в ЛЕП, що захищається,W1і МТЗ з'являється струмI'н mах=kсзпIp max.Струм спрацьовування МТЗ вибирається за виразом

(5.4)

У третьому режимі після відключенняW2АВР подає напругу на навантаженняНСотW1.Починається самозапуск. Повний струм навантаженняW1після дії АВР

Щоб виключити спрацювання МТЗ наW1,струм спрацьовування РЗ згідно з умовою (5.3) розраховується за виразом

(5.5)

З двох значеньIс.з, отриманих (5.2) і (5.4) або (5.5), приймається більше.

Вторинний струм спрацьовування реле Iс.р знаходиться з урахуванням коефіцієнта трансформації ТТ та схеми включення реле, що характеризується коефіцієнтом схемиkсх:

(5.6)

Для схеми з'єднання в зірку (повну та неповну)kсх = 1. При включенні реле на різницю струмів двох фазkсх = .

З виразів (5.2), (5.4), (5.5) випливає, що значенняIс.з залежить не тільки відIр mах, але також відkв іkсзп. З метою зменшенняIс.з підвищення чутливості МТЗ при КЗ прагнуть застосовувати струмові реле з високимkв.

Значенняkсзп приймаються рівними 3-6 для навантаження з переважанням електродвигунів; 1,5-2 – при малому питомому значенні електродвигунів. Коли електродвигуни становлять майже 100% навантаження, струм самозапуску можна розраховувати як трифазний КЗ за опором повністю загальмованих електродвигунів.

Вибравши струм спрацьовування МТЗ, слід перевірити узгодження її щодо чутливості з МТЗ наступної суміжної ділянки радіальноїмережі. У випадку МТЗп,ближче розташована до джерела живлення, повинна бути грубіше, ніж МТЗп + 1,розташована далі.

Для цього необхідно виконати умову

(5.6а)

де k відс - коефіцієнт відбудови, що враховує похибку реле по струму спрацьовування, рівний 1,1-1,5.

ОскількиIс.з вибирається за струмом навантаження, то практично умова узгодження чутливості суміжних МТЗ завжди виконується, тому що чим ближче ЛЕП (і МТЗ) до джерела живлення, тим більше її навантаження, а отже, і струмIс.з.

---