ОТСЕЧКИ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

а) Назначение, принцип действия и разновидности отсечек

Для ускорения отключения к. з. на землю всетях с глухо-заземленной нейтралью применяются отсечки, реагирующие на ток нулевой последовательности. Принцип действия их такой же, как иу отсечек, реагирующих на фазный ток (см. гл. 5). Отсечки нулевой последовательности выполняются простыми токовыми и направленными, мгновенными и с выдержкой времени.

б) Токовые ненаправленные отсечки нулевой последовательности

Токовые (ненаправленные) отсечки нулевой последовательности применяются на линиях с односторонним питанием места к. з. токами I₀, т. е. там, где заземленные нейтрали трансформаторов расположены с одной стороны линии (рис. 8-11).

Мгновенные отсечки нулевой последовательности отстраиваются от тока 3I_омакс при к. з. на землю на шинах противоположной подстанции по выражению, аналогичному (5-2);

Ненаправленные токовые отсечки нулевой последовательности можно применять также в сети, имеющей заземленные нейтрали с обеих сторон защищаемой линии (рис. 8-12).

В этом случае I_с.з отстраивается от токов 3I₀, проходящих через защиту, как и при к. з. на шинах противоположной подстанции В, так и при к. з. на шинах подстанции А, где установлена отсечка (рис. 8-12, а). Однако если 3I₀_K2> 3I₀_K1 то чувствительность отсечки получается недостаточной. В этих случаях следует применять направленную отсечку нулевой последовательности.

в) Направленные отсечки нулевой последовательности

Схема направленной отсечки нулевой последовательности с выдержкой времени аналогична показанной на рис. 8-8. Направленная отсечка без выдержки времени выполняется по той же схеме, но без реле времени 3.

Орган направления мощности, имеющийся в направленной отсечке, блокирует ее при к. з. на шинах подстанции А (рис. 8-12, а), когда мощность S_0К2 направлена от шин подстанции¹, благодаря чему отпадает необходимость отстройки защиты от тока I₀_K2.

Для обеспечения селективности направленную отсечку достаточно отстроить только от тока I₀_K1, проходящего по защищаемой линии при к. з. на подстанции В.

Ток срабатывания мгновенной направленной отсечки выбирается так, чтобы она не действовала при к. з. за шинами противоположной подстанции В (рис. 8-12, а, б). Для выполнения этого условия необходимо принять:

где k_н— коэффициент надежности, принимаемый равным для реле типа ЭТ или РТ 1, 2—1, 3, а для реле типа РТ-80 и РТ-90 1, 4—1, 5; I₀_расч — наибольший ток I₀, проходящий по защищаемой линии Л1, от которого должна быть отстроена отсечка.

Ток срабатывания мгновенных отсечек на параллельных линиях необходимо выбирать с учетом наличия значительной взаимоиндукции от параллельной цепи, оказывающей существенное влияние на сопротивление нулевой последовательности [Л. 3, 33, 32].

При одинаковом направлении токов I₀ в обеих цепях взаимоиндукция одной линии увеличивает сопротивление второй, а при различном — уменьшает его. В результате этого в первом случае токи I₀ в параллельных линиях уменьшаются, а во втором — увеличиваются.

Имея это в виду, максимальное значение тока I₀ в параллельных линиях при внешних к. з. определяют из рассмотрения трех расчетных схем (рис. 8-13, а, б, в).

При к. з. в точке К₁ на шинах противоположной подстанции возможны две схемы, показанные на рис. 8-13, а и б.

Максимальный ток I₀ в линии получается в случае отключения одной из параллельных цепей и заземления ее с двух сторон (рис. 8-13, б).

В этом режиме сопротивление оставшейся в работе линии Л1 вследствие взаимоиндукции от тока I₀₂ уменьшается, что влечет за собой увеличение расчетного тока I₀₁.

Третья расчетная схема приведена на рис. 8-13, в.

При определенных сочетаниях сопротивлений х₀ элементов рассматриваемой сети ток I₀ в линии Л1 может достигнуть максимального значения не в случае повреждения на шинах в точке К₁

а при к. з. на параллельной линии в точке К₂, в режиме одностороннего отключения этой линии.

¹ Как было показано выше, мощность нулевой последовательности направлена от места повреждения к заземленным нейтралям сети.

Хотя к. з. в точке К₂ является более удаленным, чем к. з. в К₁, ток I₀₁ в линии Л1 в этом случае может оказаться больше благодаря уменьшению сопротивления линии Л1, вызванного сильной взаимоиндукцией от линии Л2, направленного противоположно току I₀₁ и I₀₂ в зависимости от местоположения точки к. з. для схемы на рис. 8-13, в.

В качестве I₀_p_асч берется большее из полученных значений I₀₁. Токи нулевой последовательности необходимо рассчитывать при том виде к. з. на землю, при котором их значение получается наибольшим.

Подсчитав и сопоставив х_оΣ с х_1Σ, находят расчетный вид к. з. (однофазное или двухфазное к. з. на землю).

Ток срабатывания направленной отсечки с выдержкой времени отстраивается от тока I₀_p_асч, появляющегося в реле при к. з. в конце зоны действия мгновенной защиты В (рис. 8-14, а), установленной на следующем участке Л2. Расчет ведется по выражению (8-16).

На рис. 8-14 показан графический способ определения величины I₀_p_асч для отсечки А с выдержкой времени t_а. Он сводится к следующему.

Строятся кривые I_Ра и I_рв (рис. 8-14, б) изменения тока 3I₀, проходящего в реле отсечек А и В при к. з. в разных точках линии Л2. По точке пересечения кривой 1_РВ с прямой I_c_зВнаходится граница (точка М) зоны действия мгновенной отсечки В, установленной на Л2.

Для найденной точки М по кривой 1_ра определяется значение тока 3I₀_М, проходящего через отсечку А при к. з. в конце зоны действия отсечки В. Полученный ток 3I₀_М является расчетным током, от которого нужно отстроить отсечку А.

Подставляя найденный ток в выражение (8-18), находим I_с.зА,при котором отсечка А не работает за пределами зоны действия отсечки В.

Ток I_с.зА, удовлетворяющий этому условию, можно найти аналитически, определив коэффициент распределения токов I₀ в схеме нулевой последовательности рассматриваемого участка сети (рис. 8-14, а).

Из схемы замещения этого участка (рис. 8-14, в) следует, что при к. з. в любой точке линии Л2 отношение между токами I_0Л1 и I_0Л2 является постоянной величиной и равно:

Отсюда

При к. з. в конце зоны отсечки В в условиях, когда последняя находится на грани действия, ток I_0Л2⁼ I_с.зВ, подставив это в (8-16а), найдем, что в этом случае по отсечке А будет проходить ток I_Л1= k_р I_с.зВ.

Если принять I_с.зА= k_р I_с.зВ, то при токе I_0Л2< I_с.зВток I_0Л1, проходящий по отсечке А, также будет меньше I_с.зА и, следовательно, защита А не будет действовать за пределами зоны действия защиты В. С учетом этого принимается I_с.зА = к_н k_р I_с.зВ.

При выборе I_с.зА отсечки с выдержкой времени на п а р а л л е л ь н ы х линиях для определения максимального значения I₀_p_асч необходимо исходить из расчетных схем, приведенных на рис. 8-13. В этом случае чувствительность отсечки А согласуется с мгновенной отсечкой В и С (рис. 8-14, г).

Выдержка времени t_а отсечки А принимается на ступень Δ t больше времени действия отсечки В, а на параллельных линиях и отсечки С.

⇐ Предыдущая 19 20 21 22 232425 26 27 28 Следующая ⇒