Одним из наиболее характерных и четких признаков возникновения коротких замыканий, а также большинства других нарушений нормального режима работы является резкое увеличение тока, который в этих аварийных условиях становится значительно больше тока нагрузки (см. гл. 1) [Л. 5, 7, 58, 84].

Ток, возникающий в аварийных условиях, в отличие от тока нормального режима принято называть с в е р хто-к о м. Таким образом, появление сверхтока является признаком возникновения аварии. На использовании этого признака основан принцип действия максимальной токовой защиты, упрощенная схема которой приведена на рис. 7-1.

Ток к. з. проходит от источника питания к месту к.з. Поэтому чем ближе к источнику питания расположена защита, тем больше зона, при повреждении в которой защита приходит в действие.

а) Трехфазная схема

Схема требует установки трех трансформаторов тока и трех токовых реле. Первичные обмотки трансформаторов тока включаются в фазы А, В, С защищаемого элемента, а вторичные соединяются в звезду (рис. 7-7). К выводам вторичных обмоток подключены реле, обмотки которых также соединяются в звезду. Провода, соединяющие выводы вторичных обмоток трансформаторов тока и реле, называются фазными, а провод, соединяющий нулевые точки, — нулевым проводом.

Наиболее распространенные схемы максимальной токовой защиты для защиты сетей с изолированной нейтралью приведены на рис. 7-13—7-17. Особенностью этих сетей является отсутствие однофазных к. з., что дает возможность применять для защиты от междуфазных к. з. двухфазные схемы максимальной токовой защиты.

Эти же схемы могут применяться и для защиты сетей с заземленной нейтралью, если для защиты от однофазных к. з. применяется дополнительная максимальная токовая защита, включенная на ток нулевой последовательности (см. § 7-9).

Ток срабатывания пусковых токовых реле выбирается таким, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:

1) защита не должна приходить в действие при прохождении по защищаемому элементу максимального тока нагрузки;

2) защита должна надежно действовать при к. з. на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности не менее 1,5;

3) защита, как правило, должна действовать и при к. з. на смежном (резервируемом) участке и иметь коэффициент чувствительности в конце этого участка не менее 1,2.

Для схем максимальной токовой защиты с дешунтирова-нием отключающих катушек выключателей, выполненных с помощью реле типов РТ-85, РТ-86 или РП-341 (см. рис. 7-15, 7-17), необходимо после выбора тока срабатывания (согласно § 7-5) дополнительно проверить [Л. 20, 40]:

1) надежность действия отключающих катушек выключателя после их дешунтирования;

2) отсутствие возврата реле РТ-85, РТ-86 или РП-341 после дешунтирования отключающих катушек вследствие снижения величины вторичного тока трансформаторов тока;

3) допустимость максимального тока к. з. для контактов реле РТ-85, РТ-86 и РП-341.

а) Максимальная токовая защита с независимой характеристикой времени срабатывания

Выдержки времени максимальной токовой защиты с независимой характеристикой времени срабатывания выбираются по ступенчатому принципу, который состоит в том, что каждая последующая защита в направлении от потребителей электроэнергии к источнику питания имеет выдержку времени больше предыдущей.

Рассмотрим зтот принцип более подробно на примере участка сети с односторонним питанием (рис. 7-19).

а) Схема защиты

В ряде случаев при определении тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты по формуле (7-13) отстройка от максимального тока нагрузки

с учетом коэффициента самозапуска приводит к такому загрублению защиты, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность. В этих случаях для повышения чувствительности защиты применяется блокировка минимального напряжения.

Принципиальная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения приведена на рис, 7-22. Схема включает в себя три пусковых токовых реле мгновенного действия 1T, 2T, ЗТ, три блокирующих реле минимального напряжения 1Н, 2Н, ЗН, одно реле времени В, одно промежуточное реле П и одно указательное реле У.

Токовой отсечкой называется максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия, имеющая в большинстве случаев мгновенное действие.

В отличие от максимальной токовой защиты селективность действия токовой отсечки достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны ее действия. Для этого ток срабатывания отсечки отстраивается не от тока нагрузки, а от тока к. з. при к. з. в конце защищаемой линии или в другой определенной точке, где отсечка не должна действовать.

Принцип действия отсечки основан на том, что величина тока к. з. убывает при удалении места к. з. от источника питания. При к. з. в начале линии у места установки защиты величина тока к. з. имеет наибольшее значение и по мере удаления места к. з. от источника питания постепенно уменьшается, поскольку увеличивается сопротивление до места к. з. Примерный характер изменения тока к. з. при удалении места к. з. от источника питания показан на рис. 7-23.

В СССР с заземленными нулевыми точками трансформаторов работают сети напряжением 110 кВ и выше (сети с заземленными нулевыми точками трансформаторов называются также сетями с большими токами замыкания на землю). В таких сетях однофазные к. з. сопровождаются прохождением больших токов к. з., которые значительно превышают токи нагрузки и приводят к разрушениям оборудования и понижению напряжения. Поэтому защита от однофазных к. з. в этих сетях должна действовать на отключение [Л. 74].