Максимальная токовая защита с пуском по напряжению. На крупных подстанциях 10 кВ, питающих преимущественно электромоторную нагрузку, участвующую в самозапуске (т. е. не отключаемую при кратковременных перерывах электроснабжения), максимальную токовую защиту выполняют с комбинированным пусковым органом напряжения. Из структурной схемы такой защиты (рис. 34,а) видно, что для срабатывания органа выдержки времени В и далее всей защиты требуется одновременное увеличение тока сверх тока срабатывания максимальных реле тока и снижение напряжения ниже напряжений возврата минимальных реле напряжения.
Рис. 34. Структурная схема максимальной токовой защиты с пусковым органом напряжения (а) и схема комбинированного пускового органа напряжения (б)
Такое одновременное действие измерительных органов тока и напряжения свидетельствует о к. з. в трансформаторе или за трансформатором — на стороне 0,4 кВ. При этом аварийном режиме защита должна действовать на отключение выключателя 10 кВ и автомата 0,4 кВ. В другом режиме—самозапуска нагрузки токовые реле могут сработать, но реле напряжения настраивается таким образом, что не разрешает действовать защите, пока напряжение на шинах достаточно высоко и самозапуск может завершиться успешно. Обычно минимальные реле напряжения Я< настраиваются на напряжение возврата и замыкания размыкающих контактов, допускающих защиту к действию, при снижении напряжения ниже 0,55 номинального. При таком низком напряжении самозапуск, как правило, не может произойти. Снижение напряжения ниже 0,55 номинального характерно только для режимов к. з.
Для повышения чувствительности при несимметричных к. з. пусковой орган защиты выполняется комбинированным (рис. 34,6). Реле 1 является обычным минимальным реле напряжения типа РН-50, но его катушка включается на одно из междуфазных напряжений через размыкающий контакт фильтра-реле напряжения 2 типа РНФ-Ш. Это реле является очень чувствительным к несимметричным к. з. и, срабатывая, размыкает свой размыкающий контакт в цепи катушки реле 1, которое, потеряв напряжение, возвращается и замыкает свой размыкающий контакт в цепи пуска защиты (при нормальном напряжении этот контакт разомкнут, а на рис. 34,6 контакты реле показаны в таком положении, которое соответствует снятому напряжению).
Применение пусковых органов напряжения позволяет выбирать значительно меньший ток срабатывания максимальных реле тока 7.> по сравнению с током срабатывания защит без пуска по напряжению, поскольку несрабатывание защиты в целом обеспечивается при самозапуске пусковым органом напряжения. Максимальная защита с пуском по напряжению, таким образом, может иметь значительно более высокую чувствительность по току, чем такая же защита, но без пускового органа напряжения. Однако если чувствительность по току может быть обеспечена и без пускового органа напряжения, последний не следует применять, во-первых, из-за дополнительной стойкости оборудования и его обслуживания, а во-вторых, из-за возможности отказов защиты при к. з. через переходные сопротивления.
В сетях 0,4 кВ значение переходного сопротивления в месте трехфазного к. з. может оказаться равным и даже большим, чем суммарное сопротивление трансформатора и питающей энергосистемы, а напряжение в месте подключения пускового органа напряжения при этом — выше напряжения возврата реле 1 (рис. 34,6), что приведет к отказу защиты. Фильтр-реле 2 при симметричном трехфазном к. з. не может сработать. Что касается возможности возникновения трехфазного к. з., то она считается весьма вероятной в кабельных сетях 0,4 кВ. Таким образом, решение о необходимости применения пускового органа напряжения должно приниматься только в тех случаях, когда не обеспечивается достаточная чувствительность простой максимальной токовой защиты (без пускового органа напряжения).
Коэффициент чувствительности (по току) максимальной токовой защиты без пуска или с пуском по напряжению определяется прежде всего при междуфазных к. з. за трансформатором и представляет собой отношение минимально возможного тока к. з. /к.Мин к току срабатывания защиты /с.3:
(9)
Ток /с.а выбирается по выражению (8) для максимальной токовой защиты без пуска по напряжению. Для максимальной токовой защиты с пусковым органом напряжения выбирается /с.3~ 1,5/Ном т при использовании токовых реле РТ-40 или РТ-80 и около 1,2/номг при выполнении защиты на полупроводниковых реле. При трех- релейном исполнении защиты /к.мин соответствует трехфазному к. з., тогда коэффициенты чувствительности для защиты трансформатора Л/Y равны как при трехфазном, так и при двухфазном к. з. за трансформатором. При включении трансформаторов тока 110 кВ, как обычно, по схеме неполной звезды (ксх=1) проверку чувствительности следует производить по первичным токам, как указано в выражении (9).
Наименьшее значение коэффициента чувствительности при всех видах металлических к. з. на шинах 0,4 кВ (на основном щите) должно быть около 1,5 [2]. Однако желательно обеспечивать значение коэффициента чувствительности не менее 2 для надежной работы защиты при
к. з. через переходное сопротивление. При однофазных к. з. может быть допущено меньшее значение коэффициента чувствительности, поскольку для отключения этих к. з. устанавливается специальная токовая защита нулевой последовательности (см. далее).
Для обеспечения необходимых значений коэффициента чувствительности целесообразно снижение тока срабатывания максимальной токовой защиты без пуска по напряжению за счет ограничения числа и мощности электродвигателей, участвующих в самозапуске, т. е. перед действием устройства АВР автоматически отключают часть менее ответственных электродвигателей. Методы и примеры расчетного определения тока самозапуска для выбора уставок максимальных токовых защит приведены в работе [5].
В зонах дальнего резервирования минимальный коэффициент чувствительности должен быть равен 1,2 [2].
