Схема защиты от ОЗЗ в шкафу КРУ или КРУН и на линии с действием на отключение

В данной статье, речь пойдет о схеме защиты от ОЗЗ в шкафу КРУ или КРУН и на линии с действием на отключение.

Существующие дуговые КРУН напряжением 6-35 кВ действуют только при коротком замыкании (КЗ). КЗ в шкафу сопровождается выбросом раскаленных частиц, дуга растягивается на значительное расстояние, быстро ионизируя вокруг себя большой объем воздуха. В зону дуги при этом попадают открытые части шкафа, что может привести к повреждению трансформаторов тока и цепей дуговой защиты. Даже в случае срабатывания дуговой защиты возможно разрушение шкафа и возникновение пожара.

Опасность повреждения выключателя при КЗ в его отсеке вызывает необходимость отключения ввода или секционного выключателя при отключенном вводе.

Такое действие дуговой защиты снижает надежность электроснабжения.

Многочисленные испытания шкафов КРУН показали, что повреждения в нем начинается с однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), которое переходит в КЗ через время, величина которого подчиняется закону нормального распределения со средним значением 548 мс.

Для уменьшения размеров повреждения шкафа необходимо его отключение на стадии развития аварии, до перехода ОЗЗ в КЗ, когда ток на 2-3 порядка меньше тока КЗ.

Для осуществления защиты от ОЗЗ необходимо на ответвлениях от сборных шин к выключателю установить трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП ) ТТ2-N (рис. 1а), через который пропустить три шины ответвлений. К ТТ2-N подключить реле КА2 защиты от ОЗЗ. На понизительных подстанциях при шинном вводе ТТ1-N реле КА1 не устанавливается. Вместо реле КА1 используется реле контроля изоляции KV0. В тех случаях, когда по конструктивным соображениям не представляется возможным использовать один ТТНП необходимо установить в каждой фазе датчик тока нулевой последовательности с кольцевым сердечником с катушкой Роговского.

Схема работает следующим образом. При ОЗЗ в точке К1 или КЗ (рис. 1а) защита от ОЗЗ с реле КА2 действует с выдержкой времени 0,15 с реле КТ2 на отключение выключателя линии Q2.

При ОЗЗ в точке К2 защита от ОЗЗ с реле КА1 действует с выдержкой времени 0,3 с и 0,45 с реле KТ1 на отключение выключателя Q3 и Q1, соответственно.

Действие защиты на кабельной линии (КЛ) (точка К3) на отключение регламентируется ПУЭ. При этом компенсация емкостных токов не требуется.

При действии защиты от ОЗЗ на отходящей линии на сигнал следует предусматривать дифференциальную защиту от ОЗЗ, для чего необходимо соединять по дифференциальной схеме шинный ТТНП, установленный в цепи ответвления от сборных шин и кабельный ТТНП в шкафу, и логическую защиту шкафа.

Схема работает следующим образом (рис. 16).

При ОЗЗ в шкафу КРУ или КРУН срабатывает реле КА1 защиты от ОЗЗ с действием с выдержкой времени 0,15 с реле КТ1 на отключение выключателя Q2 линии.

При ОЗЗ в точке КЗ на КЛ срабатывают реле защиты КА1 и КА2, которое своим размыкающим контактом разрывает цепь отключения выключателя линии.

При ОЗЗ в точке К2 защита от ОЗЗ действует аналогично, приведенной на рисунке 1а.

Для резервирования защит устанавливается логическая защита от КЗ, действующая на отключение ввода и секционного выключателя.

Выводы:

1. Для уменьшения размеров повреждения в шкафу КРУ или КРУН необходимо выполнение защиты от ОЗЗ.

2. Для резервирования защиты от ОЗЗ следует предусматривать логическую защиту шин, действующую при КЗ.

3. В конструкцию шкафов следует внести изменения, установив на ответвлениях шинные ТТНП.