Комплект токовой защиты с независимой выдержкой времени в двухфазном исполнении для распределительных сетей 6-10 кВ типа КТЗ-1
Общие сведения
Комплект токовой защиты предназначен для защиты линий 6-10 кВ распределительной сети i КТЗ-1:
КТЗ - комплект токовой защиты;
1 - модификация;
#61
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря до 2000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 40 до 40°С.
Относительная влажность воздуха до 90% при температуре 25°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
Место установки КТЗ должно быть защищено от попадания воды, масла, эмульсии.
Отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации.
Коррозийная активность атмосферы в соответствии с требованиями группы условий эксплуатации Л для металлических изделий по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Комплект токовой защиты соответствует классу защиты человека от поражения электрическим током 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Все токоведущие части, кроме клемм внешнего соединения защищены от прикосновения металлическим кожухом.
Монтаж и обслуживание КТЗ следует вести при обесточенном состоянии. Запрещается снимать кожух с КТЗ, находящегося в работе.
КТЗ должен храниться в отапливаемом помещении при температуре воздуха не ниже 5°С. Воздух в помещении не должен содержать пыли и агрессивных примесей.
Конструкция КТЗ соответствует требованиям "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правил устройства электроустановок" и "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций".
Технические характеристики
Номинальный ток трансформатора тока защищаемого объекта (источника питания), А - 5
Ток пятисекундной термической стойкости, А - 50
Мощность, потребляемая при номинальном токе на фазу, В·А, не более - 15
Диапазон уставок тока срабатывания, А - От 5 до 20
Точность регулирования времени срабатывания от выставляемой уставки, %, не более - +2
Погрешность времени срабатывания во всем диапазоне рабочей температуры от выставленной уставки, %, не более - +10
Коэффициент возврата по току, не менее - 0,95
Ток возврата при включенной перемычке "цепь удержания", А - От 1 до 1,5
Время готовности к повторной работе с сохранением параметров, выставленных на защите по току и времени, с, не менее - 1
Выходное реле защиты* - Герконовое реле типа КЭМ-1А
Коммутационная способность контактов, А - 0,3
при напряжении, В - 220
Сопротивление изоляции, МОм, не менее между токоведущими электрически не связанными цепями - 10
относительно корпуса - 10
Габаритные размеры, мм - 170x210x150
Масса, кг - 3
* В качестве выходного реле защиты могут быть использованы: реле из комплекта РП-341; реле РМУГ из ВТ-3ТТ (выход тиристорный).
Гарантийный срок - 1 год со дня ввода изделия в эксплуатацию, но не более 1,5 года со дня отгрузки КТЗ у потребителя.
Конструкция и принцип действия
Электрическая принципиальная схема комплекта токовой защиты типа КТЗ-1 приведена на рисунке.
Электрическая принципиальная схема комплекта токовой защиты типа КТЗ-1:
R1-R32 - резисторы;
VD1-VD4, VD9-VD12, VD19 - стабилитроны;
VD5-VD8 - диодные блоки;
VD13-VD18, VD20-VD24 - диоды;
VT1-VT8 - транзисторы;
Т1-Т2 - трансформаторы;
К1, К2 - герконовые реле;
X1, X2 - клеммные колодки;
C1-C8 - конденсаторы;
XB1-XB4 - контактные перемычки
В комплекте токовой защиты типа КТЗ-1 в качестве источника питания схемы защиты и измерительных устройств, определяющих уставки срабатывания защиты, используются трансформаторы тока защищаемого объекта. Блок питания обеспечивает заданные величины напряжения питания схемы защиты при токах в фазах защиты, начиная с 2,5 А. Устройство регулирования уставок тока срабатывания одно на две фазы, поэтому для получения одинаковой чувствительности защиты при различных видах КЗ параметры измерительных трансформаторов Т3 и Т4 должны быть идентичны.
Регулирование тока срабатывания защиты от 5 до 20 А разбито на три диапазона: от 5 до 10 А, от 10 до 15 А и от 15 до 20 А. В пределе каждого диапазона ток срабатывания регулируется плавно.
Регулирование времени срабатывания защиты от 0 до 3 с разбито на семь фиксированных ступеней: 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 с. При необходимости можно выставить любое время срабатывания в пределах от 0 до 3 с, но для этого нужно подобрать величину времязадающих резисторов.
В качестве выходного реле защиты применено герконовое реле КЭМ-1А, контакт которого может быть использован в цепях отключения вакуумного выключателя серии ТЕL "Таврида электрик" или в цепи катушки дополнительного промежуточного реле, включенного на любой источник питания и которое уже своими контактами воздействует на цепи отключения выключателя защищаемого объекта.
В тех случаях, когда электромагниты отключения выключателя защищаемого объекта питаются от трансформаторов тока по схеме дешунтирования, в качестве выходного реле защиты могут быть использованы: реле РП-341 или реле РП из тиристорного комплекта ВТ-3ТТ, выпускаемого ИПЦ Тулэнерго.
В этом случае герконовое реле защиты отключается путем снятия перемычки SВ4, а одно из вышеперечисленных реле подключается на клеммы Х2-3, Х2-4 защиты.
Электрическая принципиальная схема состоит из следующих основных блоков: блока питания, блока измерения, блока времени и выходного блока.
Примечание. При снятой перемычке SВ4 на выходные клеммы Х2-3, Х2-4 могут быть включены: реле из комплекта РП-341, реле типа РП-23 (W = 7000 витк., R = 320 Ом) или реле из ВТ-3ТТ.
Блок питания включает в себя согласующие трансформаторы Т1 и Т2, первичные обмотки 3-4 которых включены на вторичные цепи трансформаторов тока защищаемого объекта.
На вторичные обмотки 1-2 включены стабилитроны VD1, VD2 и VD3, VD4 через резисторы R1 и R2, осуществляющие защиту от перенапряжений при больших токах. Через ограничивающие резисторы R5 и R6 включены выпрямительные мостики VD5 и VD6, которые по цепям выпрямленного напряжения включены параллельно. На выпрямленное напряжение включены стабилитроны VD9-VD12, определяющие напряжение 40 В, предназначенное для питания цепи выходного реле.
Стабилитроны VD11 и VD12 с включенным сглаживающим конденсатором С1 определяют стабилизированное напряжение 24 В для питания транзисторной схемы защиты.
Блок измерения включает в себя измерительные трансформаторы Т3 и Т4, первичные обмотки 3-4 которых включены на вторичные цепи трансформаторов тока защищаемого объекта. На вторичные обмотки 1-2 включены нагрузочные резисторы R3 и R4 и выпрямительные мостики VD7 и VD8. На выпрямленное напряжение включены резисторы R7-R10, определяющие чувствительность нуль-органа, собранного на транзисторах VТ1-VТ3. На выходе нуль-органа включено герконовое реле К1, срабатывающее без выдержки времени при срабатывании нуль-органа.
Блок элемента времени включает в себя времязадающую цепь, состоящую из конденсатора С6 и регулировочных резисторов R19-R25, транзисторов VТ5 и VТ6, стабилитрона VD19.
Выходной блок защиты включает в себя выходное реле К2, транзисторы VТ7 и VТ8.
Комплект защиты может использоваться на присоединениях, оборудованных различными видами выключателей с различными способами воздействия на отключение выключателей, поэтому ниже приведены наиболее характерные, чаще встречающиеся способы сопряжения защиты со вторичными цепями и схемой управления выключателем.
На клеммы внешних соединений КТЗ-1 могут подключаться следующие цепи:
Х1-1, Х1-2 - токовые цепи фазы А;
Х1-3, Х1-4 - токовые цепи фазы С;
Х2-1, Х2-2 - цепи отключения вакуумного выключателя ТЕL "Таврида Электрик", оборудованного блоком управления БУ-ВВ;
Х2-3, Х2-8 - токовая подпитка цепей отключения вакуумного выключателя серии ТЕL;
Х2-3, Х2-4 - подключаются обмотки РП-341 или реле РП из тиристорного комплекта ВТ-ЗТТ;
Х2-5, Х2-6 - контакт реле защиты, срабатывающий без выдержки времени, который может быть использован в схемах других защит, например, в схеме УРОВ или защиты шин;
Х2-4, Х2-8 - подключаются выходные контакты. Устройства резервирования отказа выключателя, защиты и защита шин УРОВ-3 и ЗШ.
Клеммы Х2-1, Х2-2 используются в том случае, если КТЗ установлен на секционном выключателе, а клеммы Х2-3, Х2-4, если КТЗ установлен на вводном выключателе.
Ниже описывается работа схемы в ждущем состоянии.
При наличии на вторичных цепях трансформаторов тока защищаемого объекта, а соответственно и в первичных обмотках трансформаторов защиты тока нагрузки величиной не менее 2,5 А блок питания защиты выходит на режим, обеспечивая напряжение питания транзисторной схемы. При этом элементы схемы будут находиться в состоянии:
транзистор VТ1 открыт по цепи: +24 В, VD13, R11, база эмиттера, VТ1, 0 В;
транзисторы VТ2, VТ3 закрыты, К1 обесточено;
транзистор VТ4 закрыт;
транзистор VТ5 открыт по цепи: +24 В, VD17, R17, база-эмиттер VТ5, 0 В. При этом времязадающий конденсатор закорочен переходом коллектор-эмиттер транзистора VТ5;
транзисторы VТ6, VТ7, VТ8 закрыты, К2 обесточено.
Далее описывается работа схемы в режиме срабатывания.
Защита срабатывает в том случае, когда по токовым цепям защиты протекает ток величиной больше тока уставки срабатывания в течение времени уставки срабатывания.
Рассмотрим работу схемы, когда ток протекает по фазе А (КЗ А-В), уставка тока срабатывания 7 А, время срабатывания 1,5 с.
В этом случае транзистор VТ1 закроется за счет того, что ток, протекающий по цепи: плюс VD7, эмиттер-база VТ1, R7, R8, ХВ1, минус VD7, больше тока, открывающего транзистор.
Транзистор VТ3 откроется по цепи: +24 В, эмиттер-база VТ3, R14, коллектор-эмиттер VТ2, 0 В.
При этом сработает реле К1.
Транзистор VТ4 откроется по цепи: +24 В, эмиттер-коллектор VТ3, VD16, R15, база-эмиттер VТ4, 0 В.
Транзистор VТ5 закроется и расшунтируется, времязадающий конденсатор С6 начинает заряжаться по цепи: +24 В, ХВ2, R21, С6, 0 В. При достижении на конденсаторе С6 напряжения, равному напряжению стабилитрона VD19, откроется транзистор VТ6 по цепи: +24 В, ХВ2, R21, R25, стабилитрон VD19, диод VD20, эмиттер-база VТ6, 0 В.
Транзистор VТ7 откроется по цепи: +24 В, эмиттер-база VТ7, диод VD21, R27, эмиттер-коллектор VТ6, 0 В.
Транзистор VТ8 откроется по цепи: +24 В, эмиттер-коллектор VТ7, R31, эмиттер-база VТ8, 0 В. Выходное реле К2 сработает по цепи: +40 В, обмотка К2, R32, ХВ4, эмиттер-коллектор VТ8, 0 В.
Работа схемы в режиме срабатывания с удержанием выходного реле после его срабатывания. В таком режиме защита используется в тех случаях, когда электромагниты отключения выключателя питаются от трансформаторов тока по схеме дешунтирования. В момент дешунтирования ток во вторичных цепях трансформаторов тока уменьшается и, если защита будет иметь высокий коэффициент возврата, она вернется в исходное состояние, не завершив процесс отключения. Чтобы этого не произошло, уменьшается коэффициент возврата путем включения цепи удержания установкой перемычки ХВ3. Но при этом перемычка ХВ4 должна быть разомкнута, т. е. отключено реле К2, а в качестве выходного реле защиты на клеммы Х2-3, Х2-4 должно быть подключено реле РП из ВТ-3ТТ.
Работа схемы до момента открытия транзисторов VТ7, VТ8 аналогична описанному выше (работа схемы в режиме срабатывания), а далее схема выходного блока работает иначе. Транзистор VТ7 останется открытым по цепи: +24 В, эмиттер-база VТ7, диод VD22, R30, перемычка ХВ3, эмиттер-коллектор VТ8, 0 В независимо от состояния транзистора VТ6.
Транзистор VТ8 останется открытым по цепи: +24 В, эмиттер-коллектор VТ7, R31, эмиттер-база VТ8, 0 В.
Возврат выходного блока защиты в этом случае произойдет только после снижения тока в первичных обмотках Т1, Т2 до величины, при которой блок питания уже не обеспечивает достаточный уровень напряжения питания схемы, а этот ток составляет величину от 1 до 1,5 А.
Конструктивно КТЗ имеет переднее или заднее присоединение проводников.
В комплект поставки входят: комплект токовой защиты КТЗ-1, детали для установки и монтажа, техническое описание и инструкция по эксплуатации (одна на партию изделий), паспорт.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
