Максимальная токовая защита с магнитными трансформаторами тока

С 1972 г. Рижским заводом Энергоавтоматика выпускается новая максимальная токовая защита МТЗ-М, токовые цепи которой подключаются не к обычным трансформаторам тока защищаемого трансформатора, а к магнитным датчикам, названным магнитными трансформаторами тока серии ТВМ [26]. В отличие от обычного трансформатора тока (ТВТ, ТФН и др.) ТВМ не врезается в провод с контролируемым током, а располагается под ним, в магнитном поле, создаваемом этим током. ТВМ монтируются на конструкциях, имеющих потенциал земли, поэтому они не требуют высоковольтной изоляции и стоимость их значительно меньше, чем обычных трансформаторов тока. ТВМ можно расположить таким образом, чтобы в зону действия защиты вошли вводы высшего напряжения 35—220 кВ и ошиновка трансформатора. В этом определенное преимущество защиты с ТВМ по сравнению с защитой, включенной на встроенные во вводы ВН трансформаторы тока (типа ТВТ). Но главное назначение МТЗ-М с ТВМ — защита таких трансформаторов, у которых заводом-изготовителем не установлены встроенные трансформаторы тока ТВТ, а установка выносных трансформаторов тока по каким-либо причинам невозможна. Это в основном относится к трансформаторам 35 кВ.

Выпускаемое устройство МТЗ-М выполнено по логической схеме, соответствующей трехфазной двухступенчатой максимальной токовой защите. Структурная схема МТЗ-М приведена на рис. 8−11 [26]. Магнитные трансформаторы тока типа ТВМ (Т]—Т3) располагаются на безопасном расстоянии под проводами А, В, С защищаемого трансформатора. В схеме имеются элементы регулировки уставок У—У6, три логических элемента ИЛИ, релейные элементы Pi и Р2, элементы памяти П и Я2, орган выдержки времени J3, усилитель У, органы сигнализации Ci—С3 и выходной исполнительный орган ИО.

Питание схемы защиты производится либо от независимого источника постоянного тока (аккумуляторной батареи) 24 В, либо от источника переменного напряжения (ТСН или ТН). При питании от ТСН или ТН защита поставляется заводом вместе со специальным блоком питания, который обеспечивает питание защиты в течение 5 с после исчезновения переменного оперативного напряжения (например, при близком трехфазном к.з.)* Этот же блок обеспечивает получение вспомогательного автономного напряжения, которое используется для настройки защиты на заданный ток срабатывания и для периодической проверки ее исправности.

При коротких замыканиях защита работает следующим образом. При токе к. з., соответствующем току срабатывания (уставке) второй ступени, действуют элементы У4,⁵ или Уб, ИЛИ2, Р2, П2, В, С2, ИЛИ3, выходной исполнительный орган ИО, сигнальный орган Сз. Защита срабатывает с заданной выдержкой времени на отключение трансформатора (или включение).

Рис. 11 Структурная схема максимальной токовой защиты (МТЗ-короткозамыкателя)

При к.з. на выводах ВН или в обмотке ВН защита действует по другой цепи, осуществляющей функции токовой отсечки. В этих случаях действуют элементы Уь У2 или У3, HJIHi, Ри Пи У, Сь ИЛИз, И О, С3. В цепи отсечки имеется замедление около 0,06 с.

Каждая из ступеней защиты может иметь ток срабатывания в очень широком диапазоне. Например, первая ступень (отсечка) в пределах 50— 1500 А при напряжении 35 кВ и в пределах 100—3000 А при напряжении 110 кВ. Вторая ступень — в пределах 25—375 А при напряжении 35 кВ и 50—750 А при напряжении 110 кВ. Коэффициент возврата защиты kB = 1, что необходимо учитывать при выборе тока срабатывания по условиям (8−1) и (8−2).

Время срабатывания второй ступени может быть установлено в пределах 0,3—5 с.

В защите МТЗ-М имеется встроенное устройство для периодического контроля исправности логической части и отдельных ее элементов, которым можно пользоваться при отключенном и включенном трансформаторе.

Указания по наладке защиты МТЗ-М приведены в заводской информации и в брошюре, подготовленной Союзтехэнерго.

С 1979 г. вместо защиты МТЗ-М выпускается более совершенная защита типа ТЗК-1 также с магнитными трансформаторами тока.