Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


I. Ток срабатывания пусковых токовых реле МНЗ.



Защиты линий.

7.1.Общие сведения.

Защита от замыканий на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформаторов должна действовать на отключение, а в сетях с изолированной нейтралью – только защита от мф.кз. Замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью не нарушает работы потребителей. Поэтому защита от замыканий на землю выполняется с действием на сигнал для отыскания места замыкания.

Для защиты ЛЭП с односторонним питанием применяются: максимальная токовая защита, токовая отсечка, токовая перечная дифференциальная защита параллельных линий, направленная токовая перечная дифференциальная защита параллельных линий. Для защиты ЛЭП с двухсторонним питанием кроме указанных выше защит применяются: максимальная направленная защита, направленная отсечка, продольная дифференциальная защита, дистанционная защита, высокочастотная защита.

7.2.Максимальная направленная защита.

 

Максимальная токовая (ненаправленная) защита (МТЗ) используется главным образом для защиты радиальных линий с односторонним питанием. В кольцевой сети, в сети с двухсторонним питанием и особенно в сложных сетях с несколькими источниками питания МТЗ в большинстве случаев не может обеспечить селективного действия.

Действие МТЗ в кольцевой сети:

 
 

Пусть на линиях будут заданы выдержки времени МТЗ на линиях, отходящих к нагрузкам: t7=1сек и t8=0, 5сек. При ступени селективности Δ t=0, 5сек выдержки времени остальных защит определяются по ступенчатому принципу и составляют:

на выключателе 4 t4=1+0, 5=1, 5сек

3 t3=1, 5+0, 5=2сек

2 t2=2+0, 5=2, 5сек

1 t1=2, 5+0, 5=3сек

5 t5=2+0, 5=2, 5сек

6 t6=2, 5+0, 5=3сек.

При такой настройке МТЗ будет действовать селективно при к.з. на линиях, отходящих к нагрузке, и на шинах подстанции n1 и n2. Однако при к.з. на линиях Л1 и Л2 защита будет действовать неселективно. Изменением выдержек времени МТЗ в сети получить ее селективное действие невозможно. Для селективного отключения повреждений в такой сети необходимо, чтобы защита на выключате-лях 2, 3, 4, 5 различала, на какой из линий произошло к.з. Таким свойством обла-дает максимальная направленная защита (МНЗ).

МНЗ состоит из пускового органа, осуществляемого токовым реле, органа направления мощности и органа выдержки времени.

 
 

Защита действует на отключение только в том случае, если срабатывает не только токовые реле, но и реле мощности, которое замыкает свои контакты, только при направлении мощности к.з. от шин в линию. Выбор выдержек времени МНЗ производится по ступенчатому принципу, но с учетом направленности их действия, т.е. производится согласование уставок защит, действующих в одном направлении. Так, например, вначале выбираются выдержки времени защит, имеющих нечетные номера начиная от наиболее удаленной от источника питания защиты 7, на которой следует установить t=0 сек. Рассмотрим следующею схему сети (рис.7.2). Выдержка времени на выключателе 5 должна удовлетворять двум условиям:

 

1) t5=t7+ Δ t=0+0, 5=0, 5сек;

2) t5=t10+ Δ t=0, 5+0, 5=1сек.

 

Второе условие, дающее большую выдержку времени является определяющим. Выдержка времени следующей защиты на В-3 должна удовлетворять также двум условиям:

 

 
 

 

 

1) t3=t5+ Δ t=1+0, 5=1, 5сек;

2) t3=t11+ Δ t=0, 5+0, 5=1сек.

 

Первое условие, дающее большую выдержку времени является определяющим.

Выдержка времени на В-1 равна:

t1=t3+ Δ t=1, 5+0, 5=2сек.

Затем аналогично выбираются выдержки защит в другую сторону:

t2=0сек, t4=1, 5сек, t6=2сек, t8=2, 5сек.

Рассматривая повреждения на любой из линий, нетрудно убедиться, что отключаться будет только поврежденная линия и, что будет сохраняться питание всех подстанций. Защиты 1, 8, 3, 6 могут быть ненаправленными.

 

II. Схемы МНЗ.

Схемы МНЗ весьма многообразны и отличаются в основном следующим:

1) типом пускового органа (токовые реле, токовые реле с блокировкой минимального напряжения, реле минимального напряжения);

2) типом органа направления мощности (однофазные или трехфазные реле направления мощности);

3) способом подвода напряжения к реле направления мощности (постоянно или в момент аварии);

4) наличием или отсутствием выдержки времени;

5) трехфазным или двухфазным исполнением;

6) оперативным током (постоянным или переменным);

7) схемой вспомогательного органа направления мощности.

Если принять такую схему включения реле мощности, при которой при к.з. между фазами “А” и “В” к реле будет подводиться напряжение UАВ, то защита может не сработать, так как при к.з. между этими фазами напряжение может быть равно нулю или близким к нулю. Поэтому в указанном случае подводить к реле другое напряжение, не равное нулю, но такое, чтобы реле правильно определило направление мощности к.з.

Под схемой включения реле направления мощности подразумевается сочетание фаз токов и напряжений, подводимых к реле, которое может быть произвольным.

 
 

 

Исходя из этого, схемы включения реле направления мощности предусматривают включение на разноименные фазы тока и напряжения в таких сочетаниях, которые обеспечивают в условиях к.з. правильное определение направление мощности и измерение реле возможно большей величины мощности. Наибольшее распространение получили 300 и 900 схемы, при которых сочетание токов и напряжений может быть:

 

300 схема включения на фазные токи и междуфазные напряжения 900 схема включения на фазные токи и междуфазные напряжения
фазы токов фазы напряжений фазы токов фазы напряжений
IА UАС IА UВС
IВ UВА IВ UСА
IС UСА IС UАС

 


7.3.Токовая отсечка.

 

III. Сочетание ТО с МТЗ.

Вследствие того, что ТО как правило защищает только часть линии, она применяется не как основная, а как дополнительная защита.

 
 

Применение ТО позволяет ускорить отключение повреждений, сопровождающихся прохождением больших токов к.з., вызывающие глубокие понижения напряжения на шинах подстанции. При сочетании ТО с МТЗ применяется токовая защита со ступенчатой характеристикой срабатывания. Защита имеет ТО, как первую ступень (первая ступень), в которой она действует мгновенно, так и вторую ступень (вторую зону), в пределах которой работает с выдержкой времени. В ряде случаев применяют сочетание ТО мгновенного действия с ТО, имеющей небольшую выдержку 0, 5-1сек. В ряде случаев применение ТО позволяет снизить время срабатывание МТЗ.

 

 


7.4.Токовая поперечная дифференциальная

защита двух параллельных линий.

 

Токовая поперечная дифференциальная защита применяется для защиты двух параллельных линий, присоединенных к шинам подстанции через один общий выключатель и имеющих равные сопротивления.

 
 

Включается защита на разность токов параллельных линий. Проведя анализ токораспределения можно установить, что ток в реле равен разности вторичных токов ТТ первой и второй линий:

Iр=I1-I2

В нормальных условиях, когда по линиям протекают равные по величине токи нагрузки, а также при к.з. на шинах приемной подстанции или за ее пределами. Так как II=III и поскольку коэффициенты трансформации ТТ выбираются одинаковыми, то вторичные токи также равны I1-I2 и, следовательно Iр=0. Практически же разность токов не равна нулю и в реле проходит небольшой ток называемый током небаланса. Этот ток вызван некоторым неравенством первичных токов II и III и погрешностью ТТ. При возникновении повреждения на одной из линий токораспределения изменится. Так как сопротивление от шин подстанции до места к.з. по линии I равно сопротивлению части этой линии, а по линии II сумма сопротивлений линии II и остальной части линии I, то токи II и III не будут равны и по реле будет проходит ток, равный разности вторичных токов. Если величина тока окажется равной или большей тока срабатывания реле, то реле срабатывает и защита подействует на отключение защищаемых линий. При к.з. на шинах приемной подстанции и за ее пределами защита работать не будет. Таким образом, рассматриваемая защита имеет ограниченную зону действия и поэтому выполняется без выдержки времени, что является ее достоинством.

Для того, чтобы защита не подействовала неправильно при прохождении по линиям тока нагрузки и особенно тока сквозного к.з., ток срабатывания защиты должен устанавливается больше максимального тока небаланса по формуле:

Iс.з.нIнб

где кн – коэффициент надежности равный (1, 5-2);

Iнб – максимальный ток небаланса при сквозном к.з.

На ЛЭП с односторонним питанием устанавливается один комплект защиты стороны источника питания, а на линиях с двухсторонним питанием – два.

В режиме работы только одной линии защита выводится автоматически или вручную.

Недостатком защиты является наличие “мертвой зоны”, что требует установки дополнительной защиты от повреждений в “мертвой зоне”, а также на шинах противоположной подстанции. В качестве такой защиты применяется обычно МТЗ.

Рассмотренные выше поперечная диф.защита не может определить на какой линии произошло к.з., что необязательно для линий, подключенных через один выключатель, но для линий, подключенных через свой выключатель такая защита непригодна. В данном случае нужна защита, которая могла бы выбрать и отключать только поврежденную линию. Таким свойством обладает направленная поперечная диф.защита.

 
 

Упрощенная схема:

Ток срабатывания пусковых реле выбирается по двум условиям:

1. Защита не должна действовать ложно от токов небаланса нормального режима и при сквозном к.з., т.е. ток срабатывания должен удовлетворять уравнению;

Iс.з.нIнб.max

где кн – коэффициент надежности равный (1, 5-2);

Iнб.max – максимальный ток небаланса равный: Iнб.max=I'нб.max+I''нб.max

ка – коэффициент апериодической составляющей, ка=2;

кодн=0, 5;

Δ Z% - разница сопротивлений линий в процентах.

2. Пусковые реле должны быть отстроены от суммарного тока нагрузки, для предотвращения ложного действия при отключении одной из ЛЭП с противоположного конца. Для этого необходимо, чтобы:

Iс.з> Iн.max

или Iс.знIн.max

где Iн.max – максимальный суммарный ток нагрузки.

Пусковые реле должны надежно возвращаться при максимальной нагрузке параллельных линий:

Определяющим является условие, по которому получается большее значение тока срабатывания.

Направленная поперечная диф.защита также имеет “мертвую” зону органа направления мощности при 3-х фазном к.з.

Участки линии вблизи шин подстанции, при повреждении на которых НПДЗ действует каскадно, называется зоной каскадного действия. Наличие зоны каскадного действия является недостатком, т.к. увеличивается время отключения примерно в два раза.


7.5.Защита от замыканий на землю в сетях

с заземленной нейтралью трансформаторов.

 

 

В сети с заземленными нулевыми точками трансформаторов составляющие нулевой последовательности тока однофазного к.з. на землю замыкаются через заземленные нулевые точки всех этих трансформаторов. Поэтому в ряде случаев даже в разделительной сети с односторонним питанием МТЗ от однофазных к.з. не обеспечивают селективности.

 
 

 

При к.з. на линии Л2 в точке К ток нулевой последовательности проходит не только по поврежденной линии, но и по неповрежденной линии Л1, т.к. ток нулевой последовательности замыкается через все заземленные точки, в том числе и заземленные нейтрали трансформатора подстанции II. Эта особенность требует обеспечить селективность между МТЗ 1 и 2 от однофазных к.з. Достигнуть селективности выбором выдержек времени невозможно. Так при к.з. на линии Л2 защита 1 должна иметь выдержку на ступень селективности выше, чем защита 2, а при к.з. на линии Л1 наоборот защита Л2 должна иметь большую выдержку. В отдельных случаях селективность между защитами 1 и 2 может быть достигнута выбором тока срабатывания защит так, чтобы они не работали от тока нулевой последовательности, идущего к шинам, но обеспечивали необходимую чувствительность при к.з. на всей линии от тока, идущего от шин.

МТЗ от однофазных к.з. в большинстве случаев состоит из двух или трех ступеней. Первой ступенью является обычно мгновенная отсечка, защищающая часть линии. Ток срабатывания отсечки с учетом особенностей прохождения токов однофазных к.з. определяется по формулам:

где Iкз.max – максимальный ток к.з. при к.з. на шинах противоположной подстанции;

кн – коэффициент надежности равный (1, 2-1, 3) при выполнении отсечки токовыми реле типа ЭТ-521 или РТ-40, действующего через промежуточные реле; (1, 1-1, 2) при выполнении отсечки токовыми реле типа ЭТ-521 или РТ-40, действующего через реле времени; (1, 4-1, 5) – при выполнении отсечки токовыми реле типа РТ-80, РТ-90.

Зона действия токовой отсечки:

 
 

 

Второй ступенью является МТЗ с ограниченной зоной действия, ток срабатывания которой должен согласовываться по чувствительности с током срабатывания первой ступени защиты второго участка по формуле:

I''IIс.з.нкр I''Iс.з

где I''Iс.з – ток срабатывания защиты первой ступени защиты второго участка;

кн – коэффициент надежности равный (1, 1-1, 2);

кр – коэффициент распределения, представляющий собой отношение тока, проходящего в защите первого участка, к току, проходящему в защите второго участка при к.з. на втором участке.

Третью ступенью является МТЗ с током срабатывания, отстроенным от тока небаланса:

Iс.з.н Iнб.maxnт

где кн - коэффициент надежности равный 1, 25.

Iнб.max – максимальный ток небаланса, который определяется следующим образом: строится действительная характеристика намагничивания ТТ двух фаз, Iнб.max=I.нам.max-Iнам.min (самая высокая и самая низкая точки характеристики).

ЭДС от протекании Iк.з. определяется по формуле:

Е2=Iк.з.(Zл+Z1)

Выдержка времени выбирается по условию селективности с третьей или втрой ступенью защиты второго участка.

В большинстве случаев селективность обеспечивается применением направленной защиты нулевой последовательности, действующей только при к.з. на защищаемой линии и на линиях отходящих от шин противоположной подстанции.

В большинстве случаев направленная защита нулевой последовательности выполняется с несколькими ступенями срабатывания, имеющими разные токи срабатывания и выдержки времени, но один орган направления мощности.

1. Отсечка. Ток направленной отсечки определяется также как у ненаправленной, но отстройка производится только от тока нулевой последовательности, направленного от шин подстанции.

2. Направленная защита ограниченной чувствительности с выдержкой времени.

3. Чувствительная направленная защита отстраивается от тока небаланса ТТ. Выдержка времени определяется по условию селективности.


7.6.Дистанционная защита.

7.6.1.Общие сведения.

 

В сетях с двумя и более источниками питание МНЗ не обеспечивает селективность действия.

 
 

Так, например, в сети показанной на реле при к.з. в точке к1на линии I в действие придут защиты 1 и 2 поврежденной линии и 3 неповрежденной. В этом случае нужно, чтобы защита 3 имела большую выдержку, чем защита 2. В тоже время при к.з. в точке к2 необходимо, чтобы защита 2 имела большую выдержку. Выполнение этих требований в рассмотренном и других аналогичных случаях не представляется возможным.

МНЗ и МТЗ имеют также еще ряд недостатков, которые ограничивают их применения сетями с простой схемой. Для защиты сетей с более сложной схемой и несколькими источниками питания используется более сложная дистанционная защита, не имеющая указанных недостатков.

Определение удаленности до места к.з. производится дистанционной защитой путем измерения сопротивления, которое определяется сравнением остаточного напряжения на шинах где установлена защита, и величины тока к.з., проходящего по защищаемой линии.

 
 

Следовательно, отношение остаточного напряжения на шинах к току к.з., проходящему по защищаемой линии пропорционально расстоянию Lк.з. от места установки защиты до места к.з.

Основным органом дистанционной защиты является реле сопротивления, которое измеряет сопротивление линии до места к.з., определяет, на каком участке произошло к.з. и совместно с другими органами защиты обеспечивает ее действие с необходимой выдержкой времени.

Реле сопротивления могут выполняться, реагирующими на полное сопротивление, реактивное, активное. В России используется только реле, реагирующее на полное сопротивление. Дистанционная защита выполняется так, чтобы их выдержка времени зависела от сопротивления, которое измеряют входящие в схему реле сопротивления. Эта зависимость называется характеристикой времени срабатывания защиты. Обычно изготавливают и используется дистанционная защита со ступенчатой выдержкой времени. Ступенчатая характеристика состоит из двух или трех участков.

При к.з. в первой зоне защита действует с выдержкой времени t1 и реле сопротивления измеряет сопротивление от 0 до ZI и т.д. Таким образом, чем больше сопротивление до места к.з., тем с большей выдержкой времени действует защита. Первая зона защиты, как правило, настроена на 80-85% длины линии (Л1). Больший охват недопустим, т.к. из-за погрешностей ТТ, самих реле сопротивлений, ТН защита может сработать при к.з. на смежном участке линии (Л2).

Применяются два способа получения ступенчатой характеристики:

1. Отдельное реле сопротивления для каждой ступени.

2. Для первой и второй зоны одно реле сопротивления. Для третьей зоны устанавливается отдельное реле сопротивления.

Реле сопротивления по принципу своего действия срабатывает, когда измеренное им сопротивление меньше настроенной уставки на нем. Поэтому реле сопротивления второй зоны срабатывает при к.з. в первой и второй зоне, а реле сопротивления третьей зоны при к.з. в первой, второй, третьей зонах. Однако поскольку выдержка времени второй зоны больше первой, а выдержка третьей больше второй, то всегда срабатывает ступень с меньшей выдержкой, чем и обеспечивается ступенчатость характеристики.

7.6.2.Выбор параметров защиты.

 

Для удобства расчетов и анализа работы применяющихся дистанционных органов было введено понятие сопротивление на зажимах реле. Это фиктивное, в общем случае не имеющее физического смысла, сопротивление, которое представляет собой отношение напряжения Uр или его слагающей к току Iр, используемых для действия дистанционных и пусковых органов. Широкое применение этого понятия на практике определяется тем, что при правильном выборе сочетаний Uр и Iр ( остаточного напряжения петли к.з. и определяющего его тока) фиктивное сопротивление на зажимах реле оказывается пропорциональным расстоянию от шин подстанций, на которой установлена защита, до места к.з. на защищаемой линии.

 
 

 

При построении векторной диаграммы различают полное фиктивное сопротивление , реактивное и активное фиктивные сопротивления . Дистанционные и пусковые органы выполняются путем вторичных реле:

В настоящее время дистанционные защиты часто осуществляется посредством РС, используемых несколько напряжений и токов. Для таких реле понятие сопротивления на зажимах реле, строго говоря, уже не может быть применено. Однако и для этих защит выражение (7.2) используется для определения уставок по данным первичным сопротивлением защищаемых зон.

Применительно к ДЗ со ступенчатой характеристикой выдержек времени, выбору подлежат сопротивления срабатывания трех ступеней защиты ZIс.з., ZIIс.з., ZIIIс.з. и выдержки времени tII и tIII. Условия выбора рассмотрим применительно к двум участкам АБ и БВ сети:

 

 
 

Первые ступени.

Первые ступени выполняются без выдержки времени (t'≤ 0, 1сек). При выборе Z'с.з. рабочего режима с минимальным рабочим сопротивлением не является расчетным, некоторые используемые защиты на них вообще не реагируют. Первые ступени обязательно направленные. Первичное сопротивление срабатывание выбирается из условия отстройки от к.з. в начале предыдущих присоединений (линии, трансформаторов, автотрансформаторов) – точки К1 и К2:

где lл – длина;

Z1 – удельное сопротивление прямой последовательности;

к'отс. – коэффициент отстройки, учитывающий положительную погрешность РС (0, 85-0, 95),

погрешности ТТ и влияние переходных сопротивлений Rn в месте к.з. Токовые погрешности обычно отрицательны, они уменьшают Iр и увеличивают Zр. Характеристики срабатывания реле стремиться иметь такими, чтобы Rn не приводило к уменьшению Zр.

Для охвата первой ступенью всей длины линии lл иногда принимают ( неселективное действие).

Вторые ступени.

Время срабатывания стремятся для всех защит иметь минимальными, обычно одинаковыми, выбирая их на ступень Δ t> t' предыдущих участков и tт защит без выдержки времени трансформаторов подстанции в конце линии. Вторые ступени выполняются направленными, допускается характеристику смещать в III квадрант для исключения “мертвой” зоны.

Первичные сопротивления срабатывания определяется по тем же условиям, что и токовых направленных защит: отстройка от начала второй зоны (конца первой) предыдущих ДЗ ( при выборе одинаковыми их вторых ступеней); отстройка от к.з. за трансформаторами ( автотрансформаторами) подстанции в конце линии ( точка К3), при которых трансформаторы могут отключаться своими защитами с t> tII. При расчетах обычно пренебрегают разницей углов сопротивлений смежных элементов. Тогда;

где - одно из сопротивлений срабатывания Iст. ДЗ линий, отходящих от шин подстанции Б ( если их несколько);

ZТ.min – минимальное эквивалентное сопротивление трансформаторов в режиме их параллельной работы на подстанции Б с учетом возможности изменения ктр при регулировании РПН;

- коэффициент, меньший 1, учитывающий отрицательную погрешность органа сопротивления защиты Б ( часто принимается равным 0, 9);

- коэффициент обычно равный 1;

 
 

кток.Б и кток.Т – коэффициенты токораспределения, учитывающие ( как и при выборе токов срабатывания I''с.з. II ступеней токовых направленных защит) неравенство токов в месте включения защит (линии АБ) и в линиях БВ (кток.Б) или в трансформаторах (кток.Т) при к.з. в расчетных точках ( соответственно в конце и К3). кток.Б и кток.Т > 1, облегчая согласование или < 1, затрудняя его. При отсутствии на подстанции Б нагрузок или дополнительных связей между Б и смежными подстанциями кток.Б=1.

При м.ф.к.з. на участке БГ на расстоянии l от шин Б по участкам АБ и ВГ проходят неравные токи IАБ и IБГ. Сопротивление на зажимах реле сопротивления на подстанции А:

для а) кток < 1, для б) кток > 1.

Таким образом, сопротивление на зажимах органа участка, смежного с поврежденным, определяется не только местоположением повреждения (lАБ+l), но и коэффициентом токораспределения кток=IАБ/IБГ, характеризует долю тока IБГ поврежденного участка, проходящего по неповрежденному. При практических расчетах пренебрегают сдвигом фаз между указанными токами и считают кток действительным числом. Если кток< 1, то Zр.А оказывается больше Z1(lАБ+l), что следует учитывать при выборе , увеличивая его и следовательно повышая чувствительность защиты к к.з. в конце участка и на шинах подстанции Б. Неблагоприятные, но необходимые для участка соотношения получаются при кток> 1. Расчетным является выражение дающее меньшее . При выбранном таким образом проверяется чувствительность II ступени при металлическом к.з. в конце защищаемого участка, на шинах противоположной подстанции (п/ст. Б). При наличии III резервной ступени считается возможным иметь .

3. Третьи ступени.

Выдержки времени III ступени выбирается по встречно-ступенчатому принципу, и часто бывают значительными, что мало приемлемо в кольцевых сетях с несколькими источниками питания. III ступени с таким образом выбранным временем срабатывания tIII даже будучи направленными не обеспечивают селективность.

Некоторое улучшение селективности III ступени и уменьшение их Δ tIII достигается сокращением их зон, выбором в кольцевых сетях наименьшего ответственного участка, который при к.з. отключается первым.

в отличии от и обычно выбирается по условиям отсрочки от минимального рабочего сопротивления Zраб.min ( < Zраб.min ) при φ р= φ раб. Однако более тяжелым является возврат органа в исходное состояние после отключения внешнего к.з. Поэтому проверяют условие:

где котс > 1;

кз.z > 1 - коэффициент, учитывающий понижение переходное сопротивление Zр=Zпер.min по сравнению с Zраб.min за счет самозапуска двигателей потребителей, обуславливающего повышение тока в защищаемой линии и понижение напряжения.

Сопротивление Zв.з.расч. выражается через Zс.з.расч., определенного по формуле:

Конец Zс.з.расч. с углом φ раб. определяет на комплексной плоскости Z расчетную точку характеристики срабатывания III ступени . Эта характеристика должна обеспечивать необходимую чувствительность защиты (кч≥ 1, 5) при металлическом м.ф.к.з. в конце защищаемой зоны участка. При к.з. в конце смежных элементов, когда защита может работать как резервная ( дальнее резервирование) считается желательным иметь кч≥ 1, 25. Для обеспечения требования чувствительности характеристика III ступени требуется иметь отличную от характеристики I и II ступеней. Ограничение чувствительности III ступени при этом определяется режимами с передачей в основном реактивных мощностей, когда φ раб. может приближаться к 900, а Zраб=Uраб/Iраб может быть хотя и значительным, но конечным.

Требования к форме характеристики органов сопротивления с двумя входными величинами следующие


7.7.Дистанционная защита ЛЭП ( семинар).

7.7.1. Принцип действия.

 

Для защиты сетей с более сложной схемой и несколькими источниками питания используются сложные защиты такие как ДЗ.

Дистанционной защитой называется защита, выдержка времени которой автоматически изменяется в зависимости от удаленности места к.з. от места установки защиты.

Определение удаленности до места к.з. производится дистанционной защитой путем измерения сопротивления, которое определяется сравнением остаточного напряжения на шинах где установлена защита, и величины тока к.з., проходящего по защищаемой линии.

 

Следовательно, отношение остаточного напряжения на шинах к току к.з., проходящему по защищаемой линии пропорционально расстоянию Lк.з. от места установки защиты до места к.з.

Основным органом дистанционной защиты является реле сопротивления, которое измеряет сопротивление линии до места к.з., определяет, на каком участке произошло к.з. и совместно с другими органами защиты обеспечивает ее действие с необходимой выдержкой времени. Реле сопротивления могут выполняться, реагирующими на полное сопротивление, реактивное, активное. В России используется только реле, реагирующее на полное сопротивление. Дистанционная защита выполняется так, чтобы их выдержка времени зависела от сопротивления, которое измеряют входящие в схему реле сопротивления. Эта зависимость называется характеристикой времени срабатывания защиты. Обычно изготавливают и используется дистанционная защита со ступенчатой выдержкой времени. Ступенчатая характеристика состоит из двух или трех участков.

При к.з. в первой зоне защита действует с выдержкой времени t1 и реле сопротивления измеряет сопротивление от 0 до ZI и т.д. Таким образом, чем больше сопротивление до места к.з., тем с большей выдержкой времени действует защита. Первая зона защиты, как правило, настроена на 80-85% длины линии (Л1). Больший охват недопустим, т.к. из-за погрешностей ТТ, самих реле сопротивлений, ТН защита может сработать при к.з. на смежном участке линии (Л2).

Применяются два способа получения ступенчатой характеристики:

3. Отдельное реле сопротивления для каждой ступени.

4. Для первой и второй зоны одно реле сопротивления. Для третьей зоны устанавливается отдельное реле сопротивления.

Реле сопротивления по принципу своего действия срабатывает, когда измеренное им сопротивление меньше настроенной уставки на нем. Поэтому реле сопротивления второй зоны срабатывает при к.з. в первой и второй зоне, а реле сопротивления третьей зоны при к.з. в первой, второй третьей зонах. Однако поскольку выдержка времени второй зоны больше первой, а выдержка третьей больше второй, то всегда срабатывает ступень с меньшей выдержкой, чем и обеспечивается ступенчатость характеристики.

Дистанционная защита относится к сложным защитам, состоящей из нескольких элементов:

1. пусковой орган – для пуска защиты при к.з. Выполняется на реле полного сопротивления;

2. дистанционный орган – удаленности к.з.;

3. орган выдержки времени;

4. блокировка, действующая при повреждении цепей напряжения, питающих защиту;

5. блокировка, действующая при качаниях, которые воспринимаются пусковыми реле и реле сопротивления как к.з.

 

7.8. Высокочастотные защиты.

7.8.1. Общие сведения.

 

Высокочастотная защиты является быстродействующей и предназначена для линий средней и большой протяженности. Они применяются в тех случаях когда по условиям устойчивости или другим причинам необходимо быстрое отключение поврежденной линии с обеих сторон при к.з. в любом участке этой линии. Удовлетворяющие этому требованию продольные диф.защиты непригодны для данных линий вследствие большой стоимости соединительного кабеля.

ВЧ защиты состоят из двух комплектов, расположенных по концам линии. Особенностью этих защит является то, что им необходимо связь между комплектами защиты, которая осуществляется посредством токов высокой частоты, которые передаются по проводам защищаемой линии. По своему принципу ВЧ защиты не реагируют на к.з. вне защищаемой линии и поэтому не имеют выдержки времени. В настоящее время применяются два вида ВЧ защит:

1. направленная защита с ВЧ блокировкой, основанные на сравнении направления мощности защищаемой линии по концам;

2. дифференциально-фазные защиты, основанные на сравнении фаз токов.

7.8.2. Направленная защита с ВЧ блокировкой.

 

Направленная ВЧ защита реагирует на направление мощности к.з. по концам защищаемой линии.

 
 

Сравнивая направление мощности по концам линии можно определить где возникло к.з. - на линии или за ее пределами. Такое сравнение осуществляется с помощью реле мощности, которое устанавливается на обеих концах.

 
 

При к.з. в точке К подействуют только защиты 3 и 4. На поврежденной линии АВ реле мощности защиты 1 замыкает всей контакт, разрешая ей действовать на отключение. Однако на приемном конце линии АВ реле мощности защиты 2 под влиянием мощности к.з., направленной к шинам, размыкает свой контакт, чем запрещает действовать на отключение своей защите и блокирует действие защиты 1 посылкой блокирующего сигнала тока высокой частоты по проводам этой же линии. Блокирующий ток посылается специальным генератором токов высокой частоты, разрешаемый реле мощности, а принимается специальным приемником токов высокой частоты, настроенным на ту же частоту, что и генератор. Приняв ВЧ сигнал, приемники выпрямляют полученный сигнал, и подают его в обмотку блокирующего реле, которое размыкает цепи отключения защиты, не позволяя ей действовать на отключение.

 
 


Поделиться:



Популярное:

  1. Cоветско-германский протокол о порядке отвода германских войск и продвижения советских войск на демаркационную линию в Польше
  2. DFD - диаграмма потоков данных
  3. F78.81 Другие формы умственной отсталости с другими нарушениями поведения, обусловленные предшествующей инфекцией или интоксикацией
  4. I. ПРОТОКОЛ К МАДРИДСКОМУ СОГЛАШЕНИЮ О МЕЖДУНАРОДНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ЗНАКОВ («МАДРИДСКИЙ ПРОТОКОЛ»)
  5. I. Токовая отсечка (ТО) на линиях с односторонним питанием.
  6. II. Промышленность в годы пятилеток
  7. III. КЛАССИЧЕСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ – ИСТОКИ
  8. IV. РАЗДЕЛЕНИЕ ВОСТОКА И ЗАПАДА (1961 г.)
  9. J. НАРУШЕНИЕ ПРАВА НА ТОВАРНЫЙ ЗНАК, КОНТРАФАКЦИЯ И ПОДДЕЛКА ЭТИКЕТОК И УПАКОВКИ
  10. NB: Некоторые прилагательные оканчиваются на - ly: friendly – дружелюбный, lively – веселый, оживленный, elderly – пожилой, homely – домашний, уютный, lonely – одинокий, lovely – прелестный, чудесный
  11. V. РЕЛИГИОЗНОЕ ПРОТИВОСТОЯНИЕ ВОСТОКА И ЗАПАДА (1970г.)


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 2703; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.121 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь