Выполнение выдержки времени

Выдержка времени в современных максимальных токовых защитах осуществляется с помощью электромеханических или полупроводниковых реле времени. На постоянном оперативном токе используются электромагнитные реле времени с часовым механизмом серий ЭВ-100 и РВ-100. Схема включения катушки (электромагнита) этого реле показана на рис. 8−6, а. Реле времени начинает действовать при подаче на его катушку «+» оперативного тока после замыкания любого из контактов токовых реле РТ.

На переменном оперативном токе используются два вида реле времени и соответственно две различные схемы логической части максимальной токовой защиты (рис. 8−6,6 и в). На рис. 8−6, б, показана схема с электромагнитным реле времени ЭВ-225 (со шкалой до 3,5 с) или ЭВ-235 (со шкалой до 9 с). Особенность этих реле в том, что они создают выдержку времени при возврате (отпадании) якоря реле. Возврат происходит после снятия напряжения с электромагнита РВ размыкающими контактами максимальных реле тока РТ. Последовательное включение размыкающих контактов РТ обеспечивает возврат реле времени при срабатывании хотя бы одного из токовых реле, т. е. по схеме ИЛИ. Замыкающийся с выдержкой времени контакт реле времени действует на электромагнит управления выключателя или короткозамыкателя, используя в качестве источника оперативного тока либо трансформаторы тока (схема с дешунтированием ЭО с реле РП-341, § 4−5), либо предварительно заряженные конденсаторы (§ 4−6).

Схема максимальной токовой защиты трансформаторов с реле ЭВ-225 (ЭВ-235) имеет существенный недостаток: возможность излишнего срабатывания защиты при потере оперативного напряжения. Из рис. 8−6, б видно, что катушка реле РВ теряет питание не только при размыкании одного из контактов реле РТ, но и при исчезновении напряжения на шинках управления ШУ. Напряжение иа ШУ может исчезнуть не только при отключении ТСН или ТН, от которых они питаются, но и при отключении питающей линии 35—220 кВ. При этом на подстанции полностью исчезает напряжение, реле времени в схеме максимальной защиты теряет питание и начинает отсчитывать время. Весьма вероятно, что к моменту включения питающей лянии замыкающий контакт реле времени уже будет замкнут.

В момент подачи напряжения на трансформатор от броска его намагничивающего тока токовые реле защиты могут сработать и кратковременно замкнуть свои замыкающие контакты. Поскольку контакт реле времени уже замкнут, защита мгновенно излишне срабатывает на включение короткозамыкателя 35— 220 кВ, что приводит к отключению питающей линии. Такие случаи наиболее вероятны на однотрансформаторных упрощенных подстанциях, не имеющих резервного источника питания ШУ. Но и на двухтрансформаторных подстанциях такой случай возможен при неправильной работе АВР собственных нужд и ШУ.

При неисправностях в системе собственных нужд и потере питания ШУ максимальная токовая защита с реле ЭВ-225 (ЭВ-235) превращается в неселективную токовую отсечку без выдержки времени и неселективно срабатывает при к.з. на любой из отходящих линий 10 (6) кВ, что приводит.

Рис. 6 Схемы выполнения выдержки времени максимальной токовой защиты с помощью реле времени постоянного тока серии ЭВ-100 (а), реле времени переменного напряжения ЭВ-225 или ЭВ-235 (б), токового реле времени РВМ (б) к погашению подстанции, а возможно, и к длительному отключению питающей линии 35—220 кВ

Последнее вызывается тем, что при неисправностях в цепях собственных нужд теряет питание и устройство для заряда конденсаторов, а это приводит к отказу отключения отделителя трансформатора в бестоковую паузу перед АПВ линии (§ 4−6). В результате на питающей линии остается подключенным трансформатор с включившимся от защиты короткозамыкателем и не отключившимся автоматически отделителем, т. е. на линии остается устойчивое к. з., которое может быть устранено только после вмешательства оперативного персонала. Такие случаи действительно происходили.

Для устранения излишних срабатываний защиты предлагалось f25 использовать импульсный контакт реле ЭВ-225 (ЭВ-235), который при потере питания ШУ и возврате реле замыкается лишь кратковременно — обычно находится в разомкнутом состоянии. Но такое решение приведет к отказу защиты при к. з. в зоне ее действия, а это не менее опасно, чем излишнее срабатывание.

В связи с описанным недостатком схема с реле ЭВ-225 (ЭВ-235) не применяется для защиты трансформаторов с начала 1970;х годов. Вместо реле ЭВ-225 (ЭВ-235) применяют токовые реле времени типа РВМ-12 и РВМ-13 [21 и 25].

Реле времени РВМ выполнены с синхронным однофазным микродвигателем М (рис. 8−6, в), который включается через промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока ПНТ на вторичные токи трансформаторов тока ТТ любых двух фаз защищаемого элемента. Как видно из рис. 8−6, в, первичные обмотки ПНТ1 включены последовательно с измерительными токовыми реле защиты РТа и РТс соответственно, а также с промежуточными реле РП и дешунтируемыми электромагнитами отключения или включения ЭО (ЭВ).

При повреждении в трансформаторе или при внешнем к. з. срабатывают измерительные токовые реле РТ и замыкают свои контакты в цепи пуска микродвигателя М. Схема выполнена таким образом, что при любом виде к. з. микродвигатель подключается только к одной из вторичных обмоток ПНТ2 (для этого последовательно с замыкающим контактом РТС включен размыкающий контакт РГд).

Поскольку в это время по первичной обмотке ПНТ идет ток к.з., он трансформируется во вторичную обмотку ПНТ2 и приводит во вращение микродвигатель М. С помощью редуктора частота вращения двигателя снижается до такого значения, чтобы выходной рычаг механизма с подвижными контактами двигался в течение 4 с — для реле РВМ-12 и 10 с — для РВМ-13. В пределах этих значений устанавливается выбранная выдержка времени для импульсного и замыкающего контактов реле. Таким образом, реле РВМ начинает отсчитывать время только после возникновения к. з. и срабатывания токовых реле защиты.

Замыкание контакта РВМ вызывает срабатывание промежуточных реле типа РП-341, дешунтирующих ЭО (ЭВ), или РП-321, обеспечивающих подключение ЭО (ЭВ) к предварительно заряженным конденсаторам (рис. 10−1).