Тема: МП РЗА и проверка ТТ по пред. угл. погреш-ти при мах ТКЗ
Хотелось бы прояснить вопрос проверки ТТ на предельную допустимую токовую погрешность fдоп. для МП РЗА. Вопрос сложный и универсального ответа я пока не нашел… Но хотелось бы разобраться хотя бы с простейшими защитами на 6 и 10 кВ – ненаправленными МТЗ и ТО. Не будем вдаваться в более высокие материи, такие как направленные и диффиренциальные защиты. Хотелось бы изложить мое понимание – поправьте меня пожалуйста если найдете нестыковки.
Каковы мои соображения.
1. ПУЭ п.3.2.29 часть 2 гласит «Токовая погрешность трансформаторов тока в целях предотвращения отказов защиты при КЗ в начале защищаемой зоны не должна превышать:
• по условиям повышенной вибрации контактов реле направления мощности или реле тока - значений, допустимых для выбранного типа реле;
• по условиям предельно допустимой для реле направления мощности и направленных реле сопротивлений угловой погрешности - 50%.».
Проблема вибрации контактов реле тока и мощности – это чисто проблема электромеханических ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ реле тока! Связана она именно с самим принципом работы реле: при наличии высших гармоник во вторичном токе в значении усилия реле появляется дополнительная переменная составляющая Fперем. от этих гармоник. Переменная составляющая изменяется во времени грубо говоря от 0 до Мах значения. При Fперем. = Мах результирующее усилие реле максимально F= Fпост. + Fперем.. А при Fперем. = 0 - результирующее усилие реле минимально F= Fпост. И получается, что контакты начинают вибрировать (усилие то больше, то меньше). Подробнее об этом стр. 43-50 Королев, Либерзон «Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты (1980).
В этой же книге автором заявлено, что для ИНДУКЦИОННЫХ реле проблемы вибрации контактов нет – стр. 50. Но для этих реле высшие гармоники вызывают появление переменной составляющей момента которая вызывает появление увеличенной погрешности по времени.
В МП РЗА принцип срабатывания – логический, т.е. АЦП обрабатывает входные токовые сигналы, сравнивает их с уставками и запускает определенные логические алгоритмы т.е.вызывает срабатывание реле «Отключить» в случае превышения уставки. Таким образом МП РЗА не имеет проблемы вибрации контактов как у ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ эл.мех. реле и не вызывает увеличение времени срабатывания как у ИНДУКЦИОННЫХ Эл. Мех. Реле. Следовательно по первому условию проверять МП РЗА нет никакой необходимости.
По условию 50% угловой погрешности для реле направления мощности и направленных реле сопротивлений проверять МП РЗА бесспорно необходимо. Но мы договорились направленные защиты не рассматривать
2. Есть такая точка зрения, что МП РЗА при больших погрешностях может отказть из-за того что АЦП с большой погрешностью будет сравнивать ток с уставкой. Давайте разберем этот случай на примере из моей практики:
• Имеем линию с двигателем 2 МВт 6кВ и МП РЗА.
• Ток КЗ min в конце линии – 5,94кА.
• Ток maх в начале линии (в месте уставноки МП РЗА) – 10,94кА.
• Токовая отсечка отстроена от пусковых токов – 2,8кА.
• Трансформаторы ТПОЛ-10 300/5. Ном предельная кратность К10 = 10 при номинальной вторичной нагрузке 15 ВА. Нагрузка составляет 5ВА и по кривым кратности определено, что допустимая кратность К10доп. = 20.
• Проверяем по 10% погрешности: 300 х 20 = 6000А > 1,1 х 2,8 = 3000 А (1,1 х уставку ТО) – по 10% погрешности все отлично.
• Теперь рассчитываем максимальную кратность тока Кмах = 10,94 / 300 = 36
• Определяем параметр А = Кмах / К10доп. = 36 / 20 = 1,8
• По графику определяем предельную токовую погрешность f = 40 %. Т.е. при близком максимальном К.З. 10,94 кА трансформатор ТПОЛ-10 войдет в глубокое насыщение с токовой погрешностью 40%. Т.е. вместо реальных 10,94 кА МП РЗА из-за погрешности ТТ определит, что ток К.З. 10,94 / 1,4 = 7,81 кА. Сравниваем с током уставки 2,8 кА – коэффициент чувствительности Кч = 7,81 / 2,8 = 2,81!!! Т.е. с погрешностью 40% обеспечивается требуемая чувствительность К.З. Об этом и пишут Королев с Либерзоном на стр.64 « абсолютное значение вторичного тока ТТ, несмотря на увеличенную токовую погрешность всегда больше по сравнению с условием проверки в конце зоны действия защиты, где f < 10%»
Отсюда у меня вывод для простых ненаправленных токовых защит МП РЗА не требуется проверки по условию f доп.
Поправьте меня пожалуйста, если ход мысли неверен