Реле

Где применяется устройство? Максимальную токовую защиту устанавливают в начале линии, то есть со стороны генератора или трансформатора питающей подстанции.

Общая схема МТЗ

Важно! Зона действия МТЗ лежит в пределах между источником питания (ТП или генератором) и потребителем (ТП или другим ВВ оборудованием). При этом защита устанавливается со стороны источника, а не потребителя. Но зоны действия ступеней могут пересекаться друг с другом. Например, 1 ступень часто перекрывает зону действия второй ступени вблизи от разъединителя, где Iкз почти равны с предыдущим участком линии.

Выдержка времени срабатывания защиты подбирается так, что первая ступень (на питающей ТП) срабатывает через самый большой промежуток времени, а каждая последующая быстрее предыдущей.

Интересно: разница выдержки времени срабатывания на ближайшей к источнику питания от следующей после нее МТЗ называется ступенью селективности.

Обеспечение селективности важно для бесперебойной подачи электропитания по как можно большему количеству электрических линий. С ее помощью отключаемая часть уменьшается и локализуется на участке между коммутационными аппаратами, ближайшими к поврежденному участку.

При этом при возникновении кратковременных самоустраняемых перегрузок, связанных с пуском мощных электродвигателей, выдержка времени и отключение по минимальному напряжению должны обеспечить подачу электроэнергии в сеть без ее отключения. При коротком замыкании напряжения резко уменьшаются, а при пуске двигателей такой просадки обычно не происходит.

Выбор уставок по току происходит по наименьшему Iкз из всей цепи, учитывая особенности работы подключенного оборудования. Это нужно, чтобы максимальная токовая защита не сработала при самозапуске электродвигателей.

Перегрузка может возникнуть по трем причинам:

1. При однофазном замыкании на землю.
2. При многофазном замыкании.
3. При перегрузки линии из-за повышенного потребления мощности.

Итак, максимальная токовая защита необходима для предотвращения разрушения линий электропередач, жил кабелей и шин на подстанциях и потребителях электроэнергии, таких как мощные электродвигатели 6 или 10 кВ и прочие электроустановки.

Что такое МТЗ в электрике

МТЗ (максимальное токовое защитное устройство) в электрике — это система защиты, реагирующая на превышение тока в электрической цепи. Ее функция заключается в автоматическом отключении потребителя или участка сети при достижении током определенного критического значения.

Как работает МТЗ

Принцип работы МТЗ основан на измерении тока и сравнении его с заданным пороговым значением. Как только ток в цепи превышает этот порог, МТЗ активирует реле, которое отключает соответствующий участок сети или устройство, предотвращая возможные повреждения или короткие замыкания.

Чем отличается ТО от МТЗ

Защита линий от коротких замыканий также осуществляется с помощью токовой отсечки. Принцип ее работы аналогичен — отключение электричества при перегрузке линии. Основное отличие в том, что селективность максимальной токовой защиты обеспечивается задержкой времени, а токовая отсечка отключает напряжение почти мгновенно при возникновении КЗ. При этом время срабатывания и селективность отсечки определяется номиналами и уставками защитных аппаратов и их время-токовыми характеристиками.

Более подробно вопрос рассмотрен на видео:

Виды МТЗ и схемы

К основным видам максимальной токовой защиты относят:

• С независимой от тока выдержкой времени. Из названия ясно, что при любых перегрузках величина выдержки времени остается неизменной.
• С зависимой выдержкой времени. Время зависит нелинейно от величины тока, по принципу: больше ток — быстрее отключение. Такая система позволяет точнее учитывать перегрузочную способность элементов цепи и осуществлять защиту от перегрузки.
• С ограничено-зависимой выдержкой времени. График зависимости состоит из двух частей. У него параболическая форма (как во втором случае), совмещенная с прямой линией (как в первом случае), где по вертикальной оси расположен ток, а по горизонтальной время. При этом его основание стремится к параболе, а с определенных схемой пределов переходит в прямую. Так достигается точная настройка срабатывания при малых превышениях, например при подключении мощных потребителей и групповом пуске электродвигателей.
• С блокировкой минимального напряжения. Также нужна для предотвращения отключения питания при пусковых токах. При возрастании тока выше уставки, если реле напряжения не срабатывает по минимальному значению (как при КЗ), то и напряжение не отключается.

По роду тока в оперативных цепях выделяют МТЗ:

• с постоянным оперативным током;
• с переменным оперативным током.

По количеству реле различают максимальные токовые защиты на базе:

• Трех реле. Обеспечивают защиту и при многофазном и при однофазном замыканиях.

• Двух реле. Дешевле предыдущих, но не дают такой же надежности, особенно при однофазных замыканиях.
  
• Одного реле. Еще дешевле и еще менее надежны, не применимы на ответственных участках линии. У них малая чувствительность, они применяются в распределительных сетях от 6 до 10 кВ и для защиты электродвигателя.
  

На схемах:

• KA — реле тока;
• KT — реле времени;
• KL — промежуточное реле, устанавливается если не хватает коммутационной способности контактов;
• KH — указательное реле (блинкер);
• SQ — блок контакт для размыкания мощных цепей, типа катушки YAT — силового коммутационного аппарата. Устанавливается так как контакты реле не рассчитываются на размыкание таких цепей.

Современные защиты часто уходят от применения релейных схем по причине их невысокой надежности. Поэтому используются МТЗ на операционных усилителях, микропроцессорах и другой полупроводниковой технике.

Современные решения позволяют более точно выставлять уставки по току и время-токовые характеристики защит.

МТЗ релейная защита

Релейная защита МТЗ — это система, которая использует электромеханические или электронные реле для обнаружения аномалий в токе. При обнаружении превышения тока реле активируется, инициируя отключение защищаемого участка.

МТЗ трансформатора

МТЗ трансформатора — это специализированный вид защиты, предназначенный для обнаружения превышения тока в трансформаторах. Это помогает предотвратить перегрев, что может привести к выходу трансформатора из строя и дорогостоящему ремонту.

Заключение

Мы кратко рассмотрели назначение, область применения и принцип действия максимальной токовой защиты (МТЗ) и ее разницу с токовой отсечкой. У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. Например, достоинством МТЗ выступает то, что она не отключает напряжения при повторных пусках двигателей после исчезновения питания, но ее выдержка времени может быть губительна для воздушной линии или линии другого типа. При этом последнее может компенсироваться либо токовой отсечкой, либо вариантом МТЗ с зависимой выдержкой времени. В любом случае бесперебойность работы электрической сети обеспечивается совокупностью систем РЗиА среди которых:

• АЧР (автоматическая частотная разгрузка);
• ТЗНП (при нулевой последовательности — замыканиях на землю);
• МТЗ;
• ТО;
• Дифзащиты и прочее.

Некоторые из них мы уже рассматривали в статьях ранее.

Теперь вы знаете, что такое максимальная токовая защита, как она устроена и работает. Надеемся, предоставленные схемы и описание помогли вам разобраться в вопросе!

Материалы по теме:

• Для чего нужно реле максимального тока
• Межфазное короткое замыкание
• Какие бывают реле времени