Расчет уставок МТЗ с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения, особенности по сравнению с простой МТЗ.
Для повышения чувствительности максимальной токовой защиты при к, з. и улучшения отстройки ее от токов нагрузки применяется пуск или, как часто называют, блокировка при помощи реле минимального напряжения (рис. 4-14).
Из схемы видно, что защита может действовать на отключение только при условии срабатывания реле напряжения 1. Уставки реле напряжения 1 выбираются так, чтобы реле не работали при минимальном уровне рабочего напряжения, не давая возможности защите действовать на отключение, даже если токовые реле 3 замкнут свои контакты в результате перегрузки линии.
При к. з. напряжение сети понижается и реле минимального напряжения 1 срабатывают, разрешая защите действовать на отключение.
В случае обрыва цепи, питающей реле напряжения, последние замыкают свои контакты и защита лишается блокировки. Поэтому в схеме предусмотрена сигнализация состояния контактов реле напряжения 1, указывающая на неисправность блокировки.
Для обеспечения надежной работы блокировки при двухфазных к. з. устанавливаются три реле напряжения 1, включаемые на линейные напряжения сети (независимо от числа, токовых реле). Однако при включении на линейные напряжения реле 1 плохо реагируют на однофазные к. з. Поэтому.в сети с заземленной нейтралью предусматривается дополнительно четвертое блокирующее реле 2, реагирующее на напряжение U0 нулевой последовательности, появляющееся при замыканиях на землю.
В сети с изолированной нейтралью токовая часть схемы выполняется двухфазной. В части реле напряжения схема должна выполняться трехфазной для обеспечения надежной работы при двухфазных к. з. Реле Н0 не устанавливается, поскольку защита должна действовать только при междуфазных к. з.
Ток срабатывания токовых реле 3 отстраивается не от максимальной нагрузки линии, а от длительной нормальной нагрузки Iн.норм, которая на практике может быть в 1,5—2 раза меньше максимальной: 
В результате этого чувствительность защиты при к. з. повышается.
Напряжение срабатывания Uс.зреле пуска минимального напряжения выбирается из двух условий:
1) Реле напряжения не должны приходить в действие при минимальном значении рабочего напряжения Uраб.мин дляэтого необходимо иметь 
2) Реле напряжения, подействовавшие при понижении напряжения во время к. з. в сети должны возвратиться (разомкнуть контакты) после отключения к. з. и восстановления напряжения до уровня Uраб.мин. Для этого напряжение возврата реле UB03 должно быть меньше Uраб.мин 
У реле минимального напряжения UC3 Uн.б. Исходя из этого условия Uс.р обычно принимается равным или большим 15—20% максимального напряжения на зажимах фильтра при однофазных к. з. Величина небаланса легко определяется путем измерения напряжения на зажимах реле в условиях нормальной работы сети.
Максимальная защита с блокировкой минимального напряжения не действует при перегрузках, не сопровождающихся понижением напряжения, и имеет повышенную чувствительность к току к. з. по сравнению с простой максимальной защитой. Она применяется на линиях с большой аварийной нагрузкой, когда простая максимальная защита не обеспечивает достаточной чувствительности и надежной отстройки от перегрузки.
Источник
7-8. Максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения
а) Схема защиты
В ряде случаев при определении тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты по формуле (7-13) отстройка от максимального тока нагрузки
с учетом коэффициента самозапуска приводит к такому загрублению защиты, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность. В этих случаях для повышения чувствительности защиты применяется блокировка минимального напряжения.
Принципиальная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения приведена на рис, 7-22. Схема включает в себя три пусковых токовых реле мгновенного действия 1T, 2T, ЗТ, три блокирующих реле минимального напряжения 1Н, 2Н, ЗН, одно реле времени В, одно промежуточное реле П и одно указательное реле У.
Как видно из схемы, при срабатывании только токовых реле реле времени не запускается, так как цепь на его обмотку разомкнута контактом промежуточного реле П. Если сработают только блокирующие реле минимального напряжения, то реле времени тоже не запускается. Защита может подействовать на отключение только в том случае, если сработают одновременно токовые реле и реле минимального напряжения, что бывает только при к. з., когда возрастают токи и понижается напряжение. При перегрузках, превышающих ток срабатывания токовых реле, последние сработают, но отключение не произойдет, так как блокирующие реле минимального напряжения при перегрузках не срабатывают.
Защита может подействовать неправильно, если в момент перегрузки окажется в сработанном положении хотя бы одно реле минимального напряжения, что может иметь место при перегорании предохранителя или обрыве цепи от трансформатора напряжения. Поэтому схема предусматривает подачу предупредительного сигнала от контакта промежуточного реле П, которое срабатывает при замыкании контактов любого реле минимального напряжения. Получив такой сигнал, персонал должен немедленно принять меры к восстановлению цепи напряжения, а в случае невозможности — отключить защиту. Совпадение перегрузки с повреждением в цепях напряжения считается маловероятным.
Приведенная в качестве примера на рис. 7-22 трехфазная трехрелейная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения применяется главным образом для защиты генераторов. Для защиты линий и трансформаторов чаще применяются двухфазные схемы, которые отличаются от рассмотренной количеством трансформаторов тока и токовых реле. Но во всех схемах должно быть три реле минимального напряжения, включенных на три фазных или три междуфазных напряжения.
Если защита предусмотрена для действия не только при междуфазных, но и при однофазных к. з., то дополнительно устанавливается одно реле максимального напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности. Контакт этого дополнительного реле включается параллельно контактам реле минимального напряжения.
б) Ток срабатывания
Ток срабатывания пусковых токовых реле при наличии блокировки минимального напряжения выбирается из тех же соображений, что и без блокировки (см. § 7-5), но по нормальному току нагрузки или номинальному току защищаемого оборудования и без учета коэффициента самозапуска. Поэтому определение тока срабатывания производится по формулам (7-13), (7-14), в которых Iн.макс. заменен Iн.норм. или Iном и исключен 
С указанными изменениями формулы для определения тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения имеют вид:
в) Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения ( вольтметровая блокировка)
Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения максимальной токовой защиты должно удовлетворять следующим условиям:
1) защита не должна действовать при эксплуатационных понижениях напряжения до минимально возможного рабочего значения;
2) защита должна надежно действовать при к. з. на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце этого участка порядка 1,5;
3) защита должна действовать при к. з. на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце смежного участка порядка 1,2.
Для выполнения первого условия напряжение срабатывания должно быть меньше минимального рабочего напряжения Uраб.мин. Однако выполнения только одного этого условия недостаточно. Так, если произойдет к. з., при котором вследствие понижения напряжения блокировка минимального напряжения сработает, то для того, чтобы после отключения к. з. реле вернулись в исходное положение, их напряжение возврата должно быть меньше минимального рабочего напряжения. Это требование вытекает из того, что после отключения к. з. напряжение может восстановиться не до нормальной величины, а только до значения, соответствующего минимальному рабочему напряжению. Таким образом, для выполнения первого условия необходимо, чтобы
где 
— коэффициент надежности отстройки, больший единицы.
Заменив Uв.з. через 
и Uс.з., получим формулу для определения напряжения срабатывания блокировки минимального напряжения
принимается равным 1,1.
Вторичное напряжение срабатывания определяется с учетом коэффициента трансформации трансформатора напряжения nH по формуле
Коэффициенты чувствительности определяются в тех же . режимах, что и для токовых реле, по формуле:
где Uк.з.макс — максимальное значение остаточного напряжения в месте установки защиты при к. з. в конце защищаемого или резервируемого участка.
Коэффициенты чувствительности должны удовлетворять второму и третьему условиям.
Источник
7-8. Максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения
а) Схема защиты
В ряде случаев при определении тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты по формуле (7-13) отстройка от максимального тока нагрузки
с учетом коэффициента самозапуска приводит к такому загрублению защиты, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность. В этих случаях для повышения чувствительности защиты применяется блокировка минимального напряжения.
Принципиальная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения приведена на рис, 7-22. Схема включает в себя три пусковых токовых реле мгновенного действия 1T, 2T, ЗТ, три блокирующих реле минимального напряжения 1Н, 2Н, ЗН, одно реле времени В, одно промежуточное реле П и одно указательное реле У.
Как видно из схемы, при срабатывании только токовых реле реле времени не запускается, так как цепь на его обмотку разомкнута контактом промежуточного реле П. Если сработают только блокирующие реле минимального напряжения, то реле времени тоже не запускается. Защита может подействовать на отключение только в том случае, если сработают одновременно токовые реле и реле минимального напряжения, что бывает только при к. з., когда возрастают токи и понижается напряжение. При перегрузках, превышающих ток срабатывания токовых реле, последние сработают, но отключение не произойдет, так как блокирующие реле минимального напряжения при перегрузках не срабатывают.
Защита может подействовать неправильно, если в момент перегрузки окажется в сработанном положении хотя бы одно реле минимального напряжения, что может иметь место при перегорании предохранителя или обрыве цепи от трансформатора напряжения. Поэтому схема предусматривает подачу предупредительного сигнала от контакта промежуточного реле П, которое срабатывает при замыкании контактов любого реле минимального напряжения. Получив такой сигнал, персонал должен немедленно принять меры к восстановлению цепи напряжения, а в случае невозможности — отключить защиту. Совпадение перегрузки с повреждением в цепях напряжения считается маловероятным.
Приведенная в качестве примера на рис. 7-22 трехфазная трехрелейная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения применяется главным образом для защиты генераторов. Для защиты линий и трансформаторов чаще применяются двухфазные схемы, которые отличаются от рассмотренной количеством трансформаторов тока и токовых реле. Но во всех схемах должно быть три реле минимального напряжения, включенных на три фазных или три междуфазных напряжения.
Если защита предусмотрена для действия не только при междуфазных, но и при однофазных к. з., то дополнительно устанавливается одно реле максимального напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности. Контакт этого дополнительного реле включается параллельно контактам реле минимального напряжения.
б) Ток срабатывания
Ток срабатывания пусковых токовых реле при наличии блокировки минимального напряжения выбирается из тех же соображений, что и без блокировки (см. § 7-5), но по нормальному току нагрузки или номинальному току защищаемого оборудования и без учета коэффициента самозапуска. Поэтому определение тока срабатывания производится по формулам (7-13), (7-14), в которых Iн.макс. заменен Iн.норм. или Iном и исключен 
С указанными изменениями формулы для определения тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения имеют вид:
в) Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения ( вольтметровая блокировка)
Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения максимальной токовой защиты должно удовлетворять следующим условиям:
1) защита не должна действовать при эксплуатационных понижениях напряжения до минимально возможного рабочего значения;
2) защита должна надежно действовать при к. з. на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце этого участка порядка 1,5;
3) защита должна действовать при к. з. на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце смежного участка порядка 1,2.
Для выполнения первого условия напряжение срабатывания должно быть меньше минимального рабочего напряжения Uраб.мин. Однако выполнения только одного этого условия недостаточно. Так, если произойдет к. з., при котором вследствие понижения напряжения блокировка минимального напряжения сработает, то для того, чтобы после отключения к. з. реле вернулись в исходное положение, их напряжение возврата должно быть меньше минимального рабочего напряжения. Это требование вытекает из того, что после отключения к. з. напряжение может восстановиться не до нормальной величины, а только до значения, соответствующего минимальному рабочему напряжению. Таким образом, для выполнения первого условия необходимо, чтобы
где 
— коэффициент надежности отстройки, больший единицы.
Заменив Uв.з. через 
и Uс.з., получим формулу для определения напряжения срабатывания блокировки минимального напряжения
принимается равным 1,1.
Вторичное напряжение срабатывания определяется с учетом коэффициента трансформации трансформатора напряжения nH по формуле
Коэффициенты чувствительности определяются в тех же . режимах, что и для токовых реле, по формуле:
где Uк.з.макс — максимальное значение остаточного напряжения в месте установки защиты при к. з. в конце защищаемого или резервируемого участка.
Коэффициенты чувствительности должны удовлетворять второму и третьему условиям.
Источник