Чем выше значение коэффициента чувствительности тем
Релейная защита: чувствительность и её коэффициент
В отечественной практике термином «чувствительность» принято обозначать свойство релейной защиты, позволяющее выявлять расчётные виды повреждений и ненормальных режимов энергосистемы в зоне действия релейной защиты.
В ПУЭ [1] понятие, обозначаемое термином «чувствительность» [2] используют для характеристики любых защит, независимо от напряжения электроустановки, но определение понятия, обозначаемого этим термином в данном документе нет.
Если чувствительность некоторых изделий можно определить непосредственно [1], то в релейной защите эту характеристику оценивают косвенно, причём способ оценки зависит от напряжения электроустановки [1].
Здесь необходимо отметить, что во многих других странах оценку чувствительности не производят [3].
Согласно ПУЭ для оценки чувствительности защит в электроустановках напряжением свыше 1000 В применяют коэффициент чувствительности [4, 5, 6].
Значение коэффициента чувствительности для защит, реагирующих на возрастание контролируемой величины, находят как отношение их расчётных значений в пределах защищаемой зоны к уставке срабатывания.
Для токовых защит линии коэффициент чувствительности в общем случае находят по формуле:
(1)
где 
— минимальный ток короткого замыкания для защищаемой линии (обычно – в конце защищаемого участка); 
— ток срабатывания защиты.
Принято считать, что в общем случае такая защита будет работать правильно, если выполняется соотношение:
Найденное по этой формуле (1) значение коэффициента чувствительности должно быть не меньше нормированного значения, установленного в [1], и которое в зависимости от вида защиты может изменяться от 1,5 до 2,0.
В [3] показано, что при изменении значения коэффициента чувствительности от 1,2 до 1,4 вероятность срабатывания защиты изменяется незначительно, от 0,998 до 1,000.
Рассмотрим теперь, как рекомендуют определять коэффициент чувствительности токовой отсечки в одной из методик расчёта уставок (см. [4], пример 2.1).
Для экономии места исходные данные для расчёта приведены в экспликациях к формулам.
Расчёт начинают с определения пускового тока электродвигателя I пуск эд по формуле:
где k пуск – каталожное значение пускового тока, равное 5,7 для асинхронного электродвигателя серии А4;
I ном – номинальный ток электродвигателя, определенный по известным значениям номинальной мощности, номинального напряжения, коэффициентв полезного действия и мощности или взятый из каталожных данных.
Пусковой ток может быть определён и по приведенному в каталожных данных номинальному току электродвигателя.
Наименьшее значение тока двухфазного КЗ на выводах электродвигателя 
находим по формуле:
(3)
Ток срабатывания токовой отсечки рассчитывают по формуле:
(4)
Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном КЗ находим по формуле (1), подставив в неё найденные значения:
(5)
На основании выполнений расчётов в методике [4] сделан вывод: «коэффициент чувствительности ТО получился меньше двух».
Можно ли говорить, что уменьшение коэффициента чувствительности всего на 7% (2,00-1,86=0,14; 0,14/2,00=0,07) по сравнению со значением, указанным в ПУЭ, делает данную защиту непригодной?
Отметим, что если в формуле (5) будет использовано расчётное значение = 3031 А, вместо округлённого (3000) расчётное значение коэффициента чувствительности будет всего на 6% (3031/1612 = 1,88) меньше значения, рекомендованного ПУЭ.
Приблизительность такого подхода видна и в том, что в формуле (4) условием несрабатывания ТО при пуске электродвигателя служит выбор множителя, равного 2,5, что и приводит к увеличению расчётного тока и, в конечном итоге, уменьшению коэффициента чувствительности.
Если предположить, а потом опытным путем доказать, что токовая отсечка не будет срабатывать при выборе уставки, равной 2,35 пускового тока электродвигателя, то значение коэффициента чувствительности и при пусковом токе 645 А будет удовлетворять требованиям ПУЭ.
В рассматриваемой методике вместо уменьшения множителя в формуле (4) предложено аналогичное по своей сути действие – уменьшение второго сомножителя путём «уточнения» пускового тока электродвигателя [2].
Отметим, что в любом случае реальный пусковой ток электродвигателя останется неизвестным, а все выводы будут основаны на расчетах, выполненных по каталожным данным электродвигателя.
В методике предложено использовать известную формулу (6) для нахождения пускового тока электродвигателя по найденным расчётным путём сопротивления питающей системы 
= 0,92 Ом и пускового сопротивления электродвигателя 
= 5,37 Ом:
(6)
Ток срабатывания токовой отсечки при таком значении пускового тока составит:
(7)
В этом случае значение коэффициента чувствительности возрастает до:
(8)
Если в исходную формулу (5) поставить расчётное значение тока А, то значение коэффициента чувствительности возрастет ещё больше и станет равным 2,18.
После получения искомого результата в методике [4] сделан вывод: «Коэффициент чувствительности ТО получился больше двух, поэтому применять дифференциальную защиту не требуется».
Заключение о таком выводе читатель может сделать самостоятельно.
В электроустановках напряжением до 1000 В для оценки чувствительности токовых защит вместо «коэффициента чувствительности» ПУЭ предусматривает другую характеристику – кратность тока короткого замыкания, задаваемую в процентах по отношению к:
— номинальному току плавкой вставки предохранителя;
— току уставки автоматического выключателя с максимальным расцепителем мгновенного действия;
— номинальному току расцепителя с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой;
— току трогания расцепителя с регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой.
Значения кратности тока согласно [1] в зависимости от типа аппарата защиты может находится в диапазоне:
Разделив правую и левую часть неравенства на 100%, можно убедиться, что по своей сути это немного видоизменённый способ задания коэффициента чувствительности.
Сказанное выше позволяет сделать такие выводы:
1. Использование термина «чувствительность релейной защиты», прежде всего является данью традиции, а понятие, обозначаемое этим термином, не имеет стандартизированного определения.
2. Оценка чувствительности релейной защиты по-разному, в зависимости от напряжения электроустановки, создаёт ложное впечатление о различии понятий, обозначаемых разными терминами:
— «кратность тока короткого замыкания» (используют в электроустановках напряжением до 1000 В);
— «коэффициент чувствительности» (применяют в электроустановках напряжением свыше 1000 В).
Нормирование «коэффициента чувствительности», а тем более проверка этого коэффициента при расчетах уставок защит, во многом обусловлено свойствами применявшихся ранее реле защиты и перенесено на цифровые устройства без достаточных технических обоснований.
1. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998, 608 с.
2. Чувствительность // [Электронный ресурс «Всё о релейной защите], Режим доступа (Материал первоначально был размещён здесь ).
3. Шалин А. И. Надёжность и диагностика релейной защиты энергосистем. Новосибирск, издательство НГТУ, 2002, 384 с.
4. Гондуров С. А., С. В. Михалев, М. Г. Пирогов, А. Л. Соловьёв. Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10 кВ терминалами БМРЗ. Методика расчёта. С-Петербург, ПЭИПК, 2013, 60 с.
5. Чернобровов Н. В., Семёнов В. А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 м.
[1] Например, в метрологии чувствительности средства измерения находят как отношение изменения выходного сигнала к изменению измеряемой величины.
Объявления
Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал
коэффициент чувствительности для ТО
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 15
1 Тема от Brain 2015-03-11 19:54:32 (2015-03-11 20:28:50 отредактировано Brain)
Тема: коэффициент чувствительности для ТО
Коллеги, помогите, запутался.
ПУЭ гласит:
3.2.26. Для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть около 1,2 при КЗ в месте установки защиты в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме. ¶
И если у кого есть время, гляньте пожалуйста элементарный расчет, мне зачеркнули таблицу 2 результатов расчета токов КЗ, я смотрю и впритык не вижу ошибки 
🙁 нужен новый взгяд наверное.
Пояснительная записка ВЛ-35кВ для форума.pdf 286.22 Кб, 41 скачиваний с 2015-03-11
You don’t have the permssions to download the attachments of this post.
2 Ответ от cambric 2015-03-12 15:48:35
Re: коэффициент чувствительности для ТО
Может, то, что РПН не учли в расчетах?
3 Ответ от zraza 2015-03-12 19:40:12
Re: коэффициент чувствительности для ТО
4 Ответ от Brain 2015-03-12 20:21:19
Re: коэффициент чувствительности для ТО
у меня сеть 35кВ. К сожалению когда узнал, что преподаватель для расчета ТО заставляет вместо тока трехфазного КЗ в конце защищаемой линии ставить ток трехфазного КЗ в месте установки защиты, я уже не удивляюсь ничему. Мне просто интересно, преподаватель сам считал что когда-нибудь или если и считал, то когда-нибудь получалось ли у него эффективная токовая отсечка. А еще и кроме всего, для ТО воздушной линии она считает что коэффициент чувствительности должен быть больше 2. И при этом ссылается на ПУЭ, но не видит, что там двойка относится к блок линия-трансформатор 🙁 А еще просит при эффективной МТЗ с коэффициентом чувствительности 1,6 применять на радиальной ВЛ-35кВ дистанционную защиту.. жесть.
5 Ответ от zraza 2015-03-12 23:09:34
Re: коэффициент чувствительности для ТО
6 Ответ от retriever 2015-03-12 23:19:56
Re: коэффициент чувствительности для ТО
На схеме почему-то сопротивления системы 6,78 6,04 а реально 6,04 и 22,15 (в расчетах вроде 6,78 нигде не подставляется).
7 Ответ от ShSF 2015-03-13 07:52:02
Re: коэффициент чувствительности для ТО
По таблице 2 у меня одно замечание:
1. Ктр= 115/38,5, а не 115/37
На схеме замещения Хэс min=6.78 в расчете 22,15.
По расчету защит много больше.
1. Нужно обоснование, почему ТО выбирается по отстройке от КЗ в конце ВЛ, а не за трансформатором. Зависит от схемы ПС, которую запитывает ВЛ.
Кч ТО поверяется по КЗ в месте установки защиты.
2. Вы принимаете мах Iраб по проводу 256 А, тогда как Iн тр= 165 А. Почему?
3. Почему МТЗ по времени согласовываете с МТЗ фидера, а не МТЗ трансформатора. На трансформаторе отсутствуют защиты?
4. Почему ступень селективности 0,3 сек. Что защиты фидера тоже МП? Нужно пояснять все Ваши принятые решения.
5. Где Вы нашли, что у основной защиты ВЛ Кч=1,5? 2,0 должно быть. И только в нереальном минимальном расчетном режиме можно допустить меньший Кч.
Вывод по Вашему расчету защит. Выбранные защиты не эффективны. Требуется установка дистанционной защиты как основной для ВЛ. А МТЗ будет резервной.
И запомните: Преподаватель всегда прав! Даже если неправ.
Лучше все вопросы с ним решать лично, это уже было сказано раньше (пост №5).
8 Ответ от Brain 2015-03-13 12:32:09
Re: коэффициент чувствительности для ТО
2. Вы принимаете мах Iраб по проводу 256 А, тогда как Iн тр= 165 А. Почему?
3. Почему МТЗ по времени согласовываете с МТЗ фидера, а не МТЗ трансформатора. На трансформаторе отсутствуют защиты?
самое интересное, что меня походу осинило, при расчете ТО я считал что в конце линии 35кВ идет транзитная ПС35/10, а при расчете МТЗ забыл это
и стал считать как для блок-линии.
5. Где Вы нашли, что у основной защиты ВЛ Кч=1,5? 2,0 должно быть. И только в нереальном минимальном расчетном режиме можно допустить меньший Кч.
И большое спасибо, что потратили время. Реально может быть причину непонимания я нашел.
А и еще такой момент:
По таблице 2 у меня одно замечание:
1. Ктр= 115/38,5, а не 115/37
На схеме замещения Хэс min=6.78 в расчете 22,15.
9 Ответ от retriever 2015-03-13 13:21:03 (2015-03-13 13:22:39 отредактировано retriever)
Re: коэффициент чувствительности для ТО
А плюс еще же надо было бы рассмотреть режим перегрузки трансформатора на 40% и ток сразу становится 165*1,4=231А smile
Так у вас же один трансформатор 110/35/10 кВ? Его перегружать в таком случае нельзя. Или схема неправильная, и на самом деле их 2?
Вы же сами пишете, что «. так как рассматриваемая линия питает только один трансформатор 35/10кВ, подключенный по схеме «блок-линия». » Так у вас это «блок-линия», или все же ПС с шинами 35 кВ? И если уж на то пошло, надо тогда и на номинальный ток трансформатора 35/10 кВ взглянуть (может, он вообще безобразно маломощный?). Или он у вас не задан?
И что, на стороне 35 кВ ПС 115/35/10 кВ всего одна линия?
Для РЗА недопустимо применять расчет в именованых единицах приводя к средненоминальным напряжениям, без учета фактического коэффициента трансформации трансформатора?
Ну, вообще, ответ на такой вопрос может быть получен только сравнением результатов точного и приближенного расчетов.
КОЭФФИЦИЕНТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
КОЭФФИЦИЕНТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ k Ч – показатель [1, 2] с помощью которого принято оценивать чувствительность [3] релейной защиты.
Для релейных защит, реагирующих на возрастание контролируемой величины, коэффициент чувствительности k ч определяют как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего повреждению или ненормальному режиму, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).
Например, для максимальной токовой защиты МТЗ коэффициент чувствительности равен:
k ч = I кз min / I сз
где I кз min – минимальное значение тока короткого замыкания
I сз – ток срабатывания МТЗ.
Таким образом, в данном случае коэффициент чувствительности k ч фактически показывает во сколько раз ток, возникающий при ненормальном режиме или повреждении, превышает ток срабатывания (уставку).
Для релейных защит, реагирующих на уменьшение контролируемой величины, коэффициент чувствительности k ч определяют как отношение параметра срабатывания (уставки) к расчетному значению этого параметра.
В этом случае коэффициент чувствительности k ч показывает во сколько раз уставка срабатывания превышает расчетное значение контролируемой величины.
Расчетное значение коэффициента чувствительности k ч должно быть не меньше значения, приведенного в ПУЭ [1] для соответствующего типа релейной защиты и контролируемого ею параметра (ток, напряжение, мощность и т.д.).
Согласно ПУЭ коэффициент чувствительности k ч может принимать значение от 1,2 до 2,0.
Литература:
1. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998, 608 с.
2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 м.
Релейная защита: чувствительность и её коэффициент
В отечественной практике термином «чувствительность» принято обозначать свойство релейной защиты, позволяющее выявлять расчётные виды повреждений и ненормальных режимов энергосистемы в зоне действия релейной защиты.
В ПУЭ [1] понятие, обозначаемое термином «чувствительность» [2] используют для характеристики любых защит, независимо от напряжения электроустановки, но определение понятия, обозначаемого этим термином в данном документе нет.
Здесь необходимо отметить, что во многих других странах оценку чувствительности не производят [3].
Согласно ПУЭ для оценки чувствительности защит в электроустановках напряжением свыше 1000 В применяют коэффициент чувствительности [4, 5, 6].
Значение коэффициента чувствительности для защит, реагирующих на возрастание контролируемой величины, находят как отношение их расчетных значений в пределах защищаемой зоны к уставке срабатывания.
Для токовых защит линии коэффициент чувствительности в общем случае находят по формуле:
где 
— минимальный ток короткого замыкания для защищаемой линии (обычно – в конце защищаемого участка);
— ток срабатывания защиты.
Принято считать, что в общем случае такая защита будет работать правильно, если выполняется соотношение:
= 
> 450%
Разделив правую и левую часть неравенства на 100%, можно убедиться, что по своей сути это немного видоизмененный способ задания коэффициента чувствительности.
Сказанное выше позволяет сделать такие выводы:
1. Использование термина «чувствительность релейной защиты», прежде всего является данью традиции, а понятие, обозначаемое этим термином, не имеет стандартизированного определения.
2. Оценка чувствительности релейной защиты по-разному, в зависимости
от напряжения электроустановки, создает ложное впечатление о различии понятий, обозначаемых разными терминами:
— «кратность тока короткого замыкания» (используют в электроустановках напряжением до 1000В);
— «коэффициент чувствительности» (применяют в электроустановках напряжением свыше 1000 В).
3. Нормирование «коэффициента чувствительности»,
а тем более проверка этого коэффициента при расчетах уставок защит, во многом обусловлено свойствами применявшихся ранее реле защиты и перенесено на цифровые устройства без достаточных технических обоснований.
Литература:
1. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998, 608 с.
2. Чувствительность// [Электронный ресурс «Всё о релейной защите], Режим доступа: /glossary/read/ChUVSTVITELNOST.html
3. Шалин А.И. Надежность и диагностика релейной защиты энергосистем.
Новосибирск, издательство НГТУ, 2002, 384 с.
4. Гондуров С.А., С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьев. Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10 кВ терминалами БМРЗ. Методика расчета.
С-Петербург, ПЭИПК, 2013, 60 с.
5. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 м.
6. Коэффициент чувствительности// [Электронный ресурс «Всё о релейной защите], Режим доступа: /glossary/read/KOEFFICIENT-ChUVSTVITELNOSTI.html
Например, в метрологии чувствительности средства измерения находят как отношение изменения выходного сигнала к изменению измеряемой величины.
Для получения требуемого значения коэффициента чувствительности пусковой ток не должен превышать 600 А.
КОЭФФИЦИЕНТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
КОЭФФИЦИЕНТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ k Ч – показатель [1, 2] с помощью которого принято оценивать чувствительность [3] релейной защиты.
Для релейных защит, реагирующих на возрастание контролируемой величины, коэффициент чувствительности k ч определяют как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего повреждению или ненормальному режиму, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).
Например, для максимальной токовой защиты МТЗ коэффициент чувствительности равен:
k ч = I кз min / I сз
где I кз min – минимальное значение тока короткого замыкания
I сз – ток срабатывания МТЗ.
Таким образом, в данном случае коэффициент чувствительности k ч фактически показывает во сколько раз ток, возникающий при ненормальном режиме или повреждении, превышает ток срабатывания (уставку).
Для релейных защит, реагирующих на уменьшение контролируемой величины, коэффициент чувствительности k ч определяют как отношение параметра срабатывания (уставки) к расчетному значению этого параметра.
В этом случае коэффициент чувствительности k ч показывает во сколько раз уставка срабатывания превышает расчетное значение контролируемой величины.
Расчетное значение коэффициента чувствительности k ч должно быть не меньше значения, приведенного в ПУЭ [1] для соответствующего типа релейной защиты и контролируемого ею параметра (ток, напряжение, мощность и т.д.).
Согласно ПУЭ коэффициент чувствительности k ч может принимать значение от 1,2 до 2,0.
Литература:
1. Правила устройства электроустановок. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998, 608 с.
2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 м.