Was ist Überstromschutz und was ist sein Zweck?

Ein wichtiger Bestandteil elektrischer Schaltkreise besteht darin, bei abnormalen Betriebsbedingungen oder bei Überlastung ein zuverlässiges Ausschalten sicherzustellen. Diese Systeme umfassen Relaisschutz (REE). Sie umfassen eine Reihe verschiedener Schaltkreise, die auf verschiedene Abweichungen von normalen Bedingungen reagieren, z. B. Interphasen- oder Erdschlüsse, erhöhter Stromverbrauch usw. In diesem Artikel wird eine der Methoden zum Schutz vor Überlastung der Stromleitung erläutert. Finden Sie heraus, was Überstromschutz ist, warum er benötigt wird und wie er sich von der aktuellen Abschaltung unterscheidet.

Das Gerät und Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip ist die Betätigung des Stromsensors (Relais) bei Überschreitung der I-Einstellung an den geschützten Abschnitten der Leitung und dann sicherzustellen Selektivität Mit einer gewissen Verzögerung löst das Zeitrelais aus.

Relais

Wo gilt es? Der maximale Stromschutz wird am Anfang der Leitung installiert, dh von der Seite des Generators oder Transformators des Umspannwerks.

Allgemeines Schema der MTZ

Wichtig! Der MTZ-Versorgungsbereich liegt zwischen der Stromquelle (TP oder Generator) und dem Verbraucher (TP oder andere explosive Geräte). Gleichzeitig wird es von der Quelle und nicht vom Verbraucher festgelegt. Der Bereich der Schritte kann sich jedoch überschneiden. Beispielsweise überlappt Stufe 1 häufig den Abdeckungsbereich der zweiten Stufe in der Nähe des Trennschalters, wobei Ikz fast gleich dem vorherigen Abschnitt der Linie ist.

Die Verzögerung der Schutzreaktionszeit wird so gewählt, dass die erste Stufe (auf dem Versorgungs-TP) nach der größten Zeitspanne arbeitet und jede nachfolgende schneller ist als die vorherige.

Interessant: Die Differenz der Antwortzeitverzögerung bei der nächsten MTZ von der nächsten MTZ, nachdem sie als Selektivitätsstufe bezeichnet wurde.

Die Gewährleistung der Selektivität ist wichtig für die unterbrechungsfreie Stromversorgung möglichst vieler elektrischer Leitungen. Mit seiner Hilfe wird der abgetrennte Teil im Bereich zwischen den Schaltgeräten so nah wie möglich am beschädigten Bereich reduziert und lokalisiert.

Maximaler Strom RZ

Gleichzeitig sollte bei kurzfristigen selbsteliminierenden Überlastungen, die mit dem Starten leistungsstarker Elektromotoren verbunden sind, eine Zeitverzögerung und ein Abschalten bei der Mindestspannung die Stromversorgung des Netzes sicherstellen, ohne es abzuschalten. Bei KZnimmt die Spannung stark ab, und beim Starten der Motoren tritt ein solcher Abzug normalerweise nicht auf.

Die Auswahl der aktuellen Einstellungen erfolgt am niedrigsten Ikz ​​der gesamten Schaltung unter Berücksichtigung der Merkmale der angeschlossenen Geräte. Dies ist wiederum notwendig, damit der maximale Stromschutz beim Selbststart von Elektromotoren nicht funktioniert.

Überlast Es kann drei Gründe geben:

  1. Mit einem einphasigen Erdschluss.
  2. Mit Mehrphasenschaltung.
  3. Wenn die Leitung aufgrund eines erhöhten Stromverbrauchs überlastet ist.

Daher ist ein maximaler Stromschutz erforderlich, um die Zerstörung von Stromleitungen, Kabel- und Busleitern an Umspannwerken und Stromverbrauchern wie leistungsstarken 6- oder 10-kV-Elektromotoren und anderen elektrischen Anlagen zu verhindern.

Unterschiede zum aktuellen Cutoff

Der Leitungsschutz gegen Kurzschlüsse erfolgt ebenfalls über die Stromunterbrechung. Das Funktionsprinzip ist ähnlich - Stromausfall bei Überlastung der Leitung. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Selektivität des maximalen Stromschutzes durch eine Zeitverzögerung sichergestellt wird und die Stromunterbrechung die Spannung fast sofort abschaltet, wenn ein Kurzschluss auftritt. In diesem Fall wird die Reaktionszeit und Selektivität der Abschaltung durch die Nennwerte und Einstellungen der Schutzvorrichtungen und deren Zeit-Strom-Eigenschaften bestimmt.

Im Detail wird die Frage auf Video betrachtet:

Arten von MTZ und Schemata

Die Hauptarten des maximalen Stromschutzes umfassen:

  • Mit unabhängiger Zeitverzögerung vom Strom. Aus dem Namen geht hervor, dass bei jeder Überlastung der Zeitverzögerungswert unverändert bleibt.
  • Mit abhängiger Zeitverzögerung. Die Zeit hängt nichtlinear von der Größe des Stroms ab, nach dem Prinzip: mehr Strom - schnelleres Abschalten. Mit diesem System können Sie die Überlastfähigkeit der Schaltungselemente genauer berücksichtigen und vor Überlastung schützen.
  • Mit einer begrenzten Zeitverzögerung. Das Abhängigkeitsdiagramm besteht aus zwei Teilen. Es hat eine parabolische Form (wie im zweiten Fall), kombiniert mit einer geraden Linie (wie im ersten Fall), wobei sich der Strom auf der vertikalen Achse und die Zeit auf der horizontalen Achse befindet. Gleichzeitig tendiert seine Basis zu einer Parabel und geht mit einem bestimmten Grenzwertschema in eine gerade Linie. Auf diese Weise wird eine Feinabstimmung der Reaktion für kleine Überschüsse erreicht, beispielsweise wenn leistungsstarke Verbraucher und Gruppenstart von Elektromotoren verbunden werden.
  • Mit Sperrung der Mindestspannung. Wird auch benötigt, um einen Stromausfall während Einschaltströmen zu verhindern. Wenn der Strom über den Sollwert steigt und das Spannungsrelais nicht mit dem Mindestwert arbeitet (wie bei einem Kurzschluss), wird die Spannung nicht abgeschaltet.

Je nach Art des Stroms in Betriebsstromkreisen wird MTZ unterschieden:

  • mit konstantem Betriebsstrom;
  • mit Betriebswechselstrom.

Durch die Anzahl der Relais, maximaler Stromschutz basierend auf:

  • Drei Relais. Bieten Sie Schutz sowohl bei mehrphasigen als auch bei einphasigen Kurzschlüssen.Drei-Relais-Schaltung
  • Zwei Relais. Billiger als die vorherigen, bietet jedoch nicht die gleiche Zuverlässigkeit, insbesondere bei einphasigen Fehlern.Doppelrelaisschaltung
  • Einzelrelais. Noch billiger und noch weniger zuverlässig, gilt nicht für kritische Streckenabschnitte. Sie haben eine geringe Empfindlichkeit und werden in Verteilungsnetzen von 6 bis 10 kV und zum Schutz des Elektromotors eingesetzt.Einzelrelaisschaltung

In den Diagrammen:

  • KA - Stromrelais;
  • KT - Zeitrelais;
  • KL - Zwischenrelais, installiert, wenn die Kontakte nicht ausreichend geschaltet werden können;
  • KH - Anzeigerelais (Blinker);
  • SQ - Kontaktblock zum Öffnen von Hochleistungskreisen wie YAT-Spulen - Leistungsschaltgerät. Es wird eingestellt, weil die Relaiskontakte nicht zum Öffnen solcher Stromkreise ausgelegt sind.

Moderne Schutzvorrichtungen entziehen sich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit häufig der Verwendung von Relaisschaltungen. Daher werden MTZ bei Operationsverstärkern, einem Mikroprozessor und anderen Halbleitertechnologien verwendet.

MTZ auf IC

Mit modernen Lösungen können Sie die aktuellen Einstellungen und Zeit-Strom-Eigenschaften des Schutzes genauer einstellen.

Fazit

Wir haben kurz den Zweck, den Umfang und das Funktionsprinzip des maximalen Stromschutzes (MTZ) und seine Differenz zur Stromunterbrechung untersucht. Jedes Schema hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Der Vorteil von MTZ besteht beispielsweise darin, dass beim Neustart der Motoren nach einem Stromausfall die Spannung nicht abgeschaltet wird, die Verzögerung jedoch für eine Freileitung oder einen anderen Leitungstyp schwerwiegend sein kann. In diesem Fall kann letzteres entweder durch Stromabschaltung oder durch eine MTZ-Variante mit abhängiger Zeitverzögerung kompensiert werden.In jedem Fall wird der unterbrechungsfreie Betrieb des Stromnetzes durch eine Kombination von REE-Systemen sichergestellt, einschließlich:

  • AChR (automatisches Frequenzentladen);
  • TZNP (bei Nullfolge - Erdschlüsse);
  • MTZ;
  • DAS;
  • Differentialschutz und so.

Einige davon haben wir bereits in früheren Artikeln berücksichtigt.

Jetzt wissen Sie, was Überstromschutz ist, wie er funktioniert und funktioniert. Wir hoffen, dass Ihnen die bereitgestellten Diagramme und Beschreibungen dabei geholfen haben, dies herauszufinden!

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