Все потребители электроэнергии подключаются к генераторному концу силовым выключателем. Когда нагрузка соответствует номинальной величине или меньше ее, то причины для отключения отсутствуют, а токовые защиты сканируют схему в постоянном режиме.
![Принцип работы токовых защит линии электропередачи с двухсторонним питанием](/uploads/posts/2016-06/1466236748_princip-raboty-tokovykh-zashhit-linii.jpg)
Выключатель может отключаться от токовых защит, когда:
1. величина нагрузки в результате возникновения короткого замыкания резко превысила номинальное значение и создались токи КЗ, способные сжечь оборудование. Отключение такой аварии необходимо выполнять максимально быстро;
2. за счет подключения дополнительных потребителей (либо по другим причинам) в схеме возникла перегрузка — ток незначительно превысил уставку. В результате происходит постепенный нагрев оборудования и токоведущих частей, когда нарушается баланс между отводом тепла в атмосферу и тепловым действием тока. В этом случае целесообразно отключать выключатель через небольшой интервал времени, создающий задержку в питаниия схемы, в течение которой излишние нагрузки могут самоустраниться;
3. направление тока через силовой выключатель резко изменилось на противоположное — сдвинулась фаза тока.
Под эти три случая аварийных ситуаций созданы следующий виды токовых защит:
-
отсечка;
-
максимальная защита;
-
дифференциально-фазная.
Для работы токовых защит создаются измерительные комплексы, состоящие из:
-
измерительных трансформаторов тока (ТТ), преобразующих первичный ток во вторичное значение с заданным классом метрологической погрешности;
-
реле тока, настраиваемые на уставку срабатывания;
-
схема коммутации, передающая вторичный ток от ТТ к реле с минимально допустимыми потерями.
![Принцип подключения токовых реле к измерительным трансформаторам тока](/uploads/posts/2016-06/1466236744_princip-podkljuchenija-tokovykh-rele-k.jpg)
Токовая отсечка (ТО)
Ее назначение: максимально быстрая ликвидация коротких замыканий, возникающих в начале (минимум порядка 20% протяженности) рабочей зоны, хотя она в отдельных случаях может применяться и для всей линии полностью.
![Зона действия токовой отсечки](/uploads/posts/2016-06/1466236771_zona-dejjstvija-tokovojj-otsechki.jpg)
Состав зашиты
В комплект токовой отсечки входят:
-
измерительный орган из реле тока, выставленного на срабатывание минимально возможной нагрузки при возникновении металлического замыкания в конце защищаемой зоны (или чувствительности);
-
промежуточное реле, на обмотку которого подается напряжение от сработавшего контакта измерительного органа. Выходной контакт промежуточного органа воздействует непосредственно на соленоид отключения силового выключателя, отключает его.
![Токовая отсечка](/uploads/posts/2016-06/1466236715_tokovaja-otsechka.jpg)
Как правило, этих двух реле бывает достаточно. В качестве исключения в состав токовой отсечки может быть введено реле времени, которое включается в логическую схему между измерительным и исполнительным органами для создания временно́й задержки срабатывания нескольких защит в целях их селективности.
Для обеспечения контроля действия цепей управления и отключения в схему вводятся цепи сигнализации на основе указательных блинкеров Кн, которые помогают оперативному персоналу анализировать состояние схемы и работу защит.
Технической характеристикой токовой отсечки является коэффициент чувствительности, определяющий отношение токов трёхфазного КЗ в начале линии к фактическому срабатыванию отсечки. Для токовой отсечки он выбирается ≥1,2.
Токовая максимальная защита (МТЗ)
![Принцип подключения токовых реле к максимальной токовой защите](/uploads/posts/2016-06/1466236796_princip-podkljuchenija-tokovykh-rele-k.jpg)
Назначение: защита объектов от токов, превышающих номинальные величины с учетом коэффициентов:
-
надежности срабатывания и возврата реле;
-
самозапуска схемы.
Такая отстройка создается для устранения возможностей ложных срабатываний при номинальном режиме.
Состав зашиты
![Максимальная токовая защита](/uploads/posts/2016-06/1466236794_maksimalnaja-tokovaja-zashhita.jpg)
В комплект МТЗ входят те же компоненты, что и в токовую отсечку, но они обязательно дополняются реле времени, создающим задержку на срабатывание выключателя в целях обеспечения ступеней селективности.
Технической характеристикой МТЗ является коэффициент чувствительности, определяющий отношение токов междуфазного КЗ в конце линии к фактическому срабатыванию максимальной защиты. Для МТЗ он выбирается ≥1,5 для дальнего резервирования и ≥1,2 — внутри собственной зоны.
К токовым защитам в РЗиА также относится дифференциальная защита.