Электрические величины, используемые для действия защиты

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Токи нулевой последовательности промышленной частоты. Возможность использования этих токов определяется тем, что они в симметричной системе отсутствуют в рабочих режимах и появляются только при возникновении повреждений фаз на землю. Поэтому не требуется непосредственная отстройка.

Токи естественных высших гармоник установившегося режима. В фазах сети практически всегда имеются слагающие высших гармоник, обусловленные наличием намагничивающих токов всех силовых трансформаторов сети, нелинейных нагрузок в виде печных, тяговых и других подобных им потребителей.

Токи переходных процессов. Рассматриваются токи, возникающие в первые моменты после возникновения в сети с дугогасящим реактором. Переходный процесс при появлении КЗ имеет две основные стадии. Первая стадия характеризуется появлением разрядных волн, распространяющихся в сети в обе стороны от места пробоя. Они определяются в основном мгновенным значением напряжения сети и волновым сопротивлением.. Развитие переходного процесса, его вторая стадия, характеризуется дополнительным зарядом емкостей неповрежденных фаз через обмотки источника питания. Волны заряда имеют более низкие «частоты» (начиная с нескольких сотен герц) и затухают медленнее.

Наложенные токи. Для действия защит в сетях обычно предпочитают использование наложенного переменного тока с частотами, отличными от рабочей.

Напряжения нулевой последовательности. Они в установившемся режиме практически одинаковы во всей сети данного напряжения, так как падения напряжения от токов в сопротивлениях линий ничтожно малы по сравнению с падениями напряжений в емкостных сопротивлениях фаз сети на землю.

Фильтры токов и напряжений нулевой последовательности

Фильтры токов. Для защит от КЗ там, где это возможно, применяются однотрансформаторные фильтры ТА нулевой последовательности (ТА Ферранти) как более простые, имеющие малые токи небаланса и обеспечивающие более эффективное выделение обычно весьма небольших токов из больших первичных токов фаз. Однотрансформаторные фильтры в сетях устанавливаются на кабельных линиях или воздушных линиях с кабельными выводами. При КЗ токи повреждения могут возвращаться в сеть как через землю, так и по проводящей оболочке и броне кабелей. Для предотвращения возможности срабатывания под воздействием этих токов защит неповрежденных линий и понижения чувствительности защит, поврежденных кабели на участке от ТА до «воронок» и «воронки» изолируются от земли, а защитное заземление последних выполняется проводом, пропущенным через отверстие магнитопровода ТА в направлении кабеля. При этом токи в заземляющем проводе и оболочке с броней равны и направлены в разные стороны, поэтому поток в стальном сердечнике они не создают.

Качество схем фильтр-токовых измерительных органов прежде всего характеризуется их первичным током срабатывания, т. Е. минимальным током, необходимым для их срабатывания.

Трехтрансформаторные фильтры иногда используются для защит, реагирующих на начальные значения переходных емкостных токов, намного превышающих их установившиеся значения (примерно пропорциональные частотам их составляющих). На практике в распределительных воздушных сетях часто применяются весьма простые трех трансформаторные фильтры с использованием магнитных зондов — магнитных ТА.

Фильтры напряжений. В качестве фильтров напряжения нулевой последовательности часто применяются TV. Однако они, в отличие от ТА, способны без существенных искажений трансформировать составляющие переходного процесса с частотами только до нескольких килогерц. При больших частотах начинают сказываться межвитковые емкости первичных обмоток TV; приходится также учитывать возникающие в них переходные процессы. Поэтому для направленных защит, использующих начальные значения переходных токов, вопрос о вторичных напряжениях требует особого рассмотрения. Для упрощенных защит с магнитными зондами иногда напряжения берутся, например, с антенн.

Общие вопросы выполнения защит

При выполнении защит линий разных номинальных напряжений учитывается ряд требований и соображений, а также разрешается много научно-технических и практических вопросов. Осуществление защит в отечественных условиях облегчается рядом обстоятельств. Это, во-первых, наличие ПУЭ, в которых приведены как общие требования, так и достаточно конкретные указания по осуществлению защит линий до 500 кВ включительно. Во-вторых, выпускались РУ по защитам разных исполнений, ряд разделов которых не устарел и содержит конкретные указания по выбору параметров и оценке чувствительности защит. Многие вопросы изложены в предыдущих главах, а также в ряде книг, в которых дано более глубокое рассмотрение как отдельных защит, так и их комплексов.

Защита линий 6-10 кВ

По линиям 6—10 кВ может осуществляться питание городских, промышленных и сельскохозяйственных потребителей. Они бывают кабельные (преимущественно в промышленных и городских сетях) и воздушные (преимущественно в сельскохозяйственных сетях) и образуют сети различной конфигурации, понижающие трансформаторы которых часто имеют небольшую мощность и защищаются от КЗ предохранителями. В нормальных режимах линии обычно работают как радиальные с односторонним питанием; поэтому для защиты от КЗ, как правило, оказывается достаточной токовая релейная защита. Для обеспечения бесперебойного питания потребителей предусматривается ряд мероприятий. К ним в первую очередь относятся следующие: осуществление резервного питания по другой линии, питаемой от той же подстанции или другого синхронно работающего источника, с помощью АВР или специального сетевого резервирования, часто используемого в существующих сельскохозяйственных сетях; применение АПВ поврежденной линии, которое эффективно в воздушных сетях и малоэффективно в кабельных; выполнение защит с возможно малыми временами срабатывания или без выдержки времени, последнее считается обязательным на нереактивированных линиях, на шинах подстанции при питании по линиям синхронных двигателей и других потребителей, не допускающих затяжки в ликвидации КЗ; в связи с этим допускается неселективная работа защиты линии в сочетании с АВР и АПВ, исправляющими по возможности допущенные излишние срабатывания.

На линиях обычно используется единственная защита, которая должна осуществлять и дальнее резервирование.

Сети 6—10 кВ имеют нейтрали изолированные или заземленные через дугогасящие реакторы. Поэтому защиты от КЗ должны учитывать только многофазные повреждения.

Защита линий 20-35 кВ

Сети 20 и 35 кВ работают с теми же режимами заземления нейтралей, что и сети 6—10 кВ. Поэтому защиты линий 20 и 35 кВ должны реагировать на аналогичные виды повреждений. Защиты от КЗ выполняются двухфазными.

Для одиночных линий с односторонним питанием стремятся применять более простые токовые ступенчатые защиты. Допускается при наличии у линии нескольких последовательных участков для обеспечения быстрого отключения тяжелых повреждений выполнять первые ступени защит неселективными, исправляя их излишние срабатывания устройствами поочередного АПВ.

Сети 20 и 35 кВ часто имеют кольцевую конфигурацию, параллельные цепи, в них возможно наличие двух источников питания. В таких сетях применение только токовых ступенчатых направленных защит часто невозможно или неэффективно. В этих случаях используются дистанционные, обычно односистемные, защиты с ИО полного сопротивления. Для одиночных цепей используются единственные защиты, осуществляющие и дальнее резервирование. Дополнительно на параллельных цепях предусматриваются поперечные дифференциальные токовые направленные защиты. При направленных защитах дополнительно устанавливаются токовые ненаправленные отсечки от многофазных КЗ.

Защита линий 110-220 кВ

Сети, как правило, работают с глухозаземленными нейтралями. Поэтому защиты выполняются как от многофазных, так и от однофазных КЗ. Сети часто имеют сложную конфигурацию, несколько источников питания. Поэтому для защиты от многофазных КЗ (включая часто применяются дистанционные ступенчатые защиты с разными характеристиками) органов сопротивления, снабжаемые блокировками от качаний и нарушений вторичных цепей TV.

Раздел IV

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒