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 не поврежденному. 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 .

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 ΔtIII 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 φр= φраб. 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 φраб. 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 φраб. 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:

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЗАЩИТЫ. Принцип действия.

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:

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

дифференциально-фазные защиты, основанные на сравнении фаз токов.

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.

При К.З. на защищаемой линии блокирующий сигнал отсутствует, так как реле мощности срабатывая, не позволяют действовать ВЧ передатчикам. В этом случае контакты блокирующего реле остаются замкнутыми, разрешая реле мощности действовать на отключение. Таким образом, блокирующий сигнал появляется в линии только при внешних К.З. обеспечивая селективную работу защиты. Зона действия защиты ограничивается ТТ, питающими реле мощности.

На рассмотренном принципе выполняется защиты, сравнивающие направления мощностей в фазах или мощности нулевой последовательности или обратной последовательности.

Направленная защита с ВЧ блокировкой состоит:

пусковой орган из двух комплектов реле – на пуск ВЧ поста, управление цепью отключения;

блокирующее реле имеет две обмотки: тормозную (выпрямленный ток ПВУ), рабочую (реле мощности).

Конденсатор связи С создает путь для токов высокой частоты от приемопередатчика в линию и одновременно отделяет ВЧ пост от высокого напряжения линии. Фильтр присоединения ФП согласовывает (уравновешивает) входное сопротивление кабеля с входным сопротивлением линии, соединяя нижнею обкладку конденсатора связи с землей, образуя, таким образом замкнутый контур для токов высокой частоты. ФП пропускает только токи в определенном диапазоне частот, не пропуская ток промышленной частоты. ВЧ заградитель преграждает путь токов высокой частоты за пределы линии.

Дифференциально-фазная защита.

ДФЗ основана на сравнении фаз токов по концам ЛЭП, считая положительным направлением тока от шин в линию. Следовательно при внешних К.З. в точке К1 токи I1 и I2 по концам линии имеют различные знаки (сдвинуты относительно друг друга на 180 ^О).

В случае К.З. на линии токи имеют одинаковые знаки и их принимают совпадающими по фазе, если пренебречь сдвигом углов ЭДС Е1 и Е2 и различием Z1 и Z2. Таким образом сравнивая фазы токов по концам линии можно установить место К.З. Сравнение фаз происходит косвенным путем посредством сравнения токов высокой частоты.

Защита состоит:

приемопередатчик (ГВЧ, ПВЧ);

реле отключения РО;

два пусковых органа П1 и П2 (П1 пускает ГВЧ, П2 контролирует цепь отключения);

орган манипуляции (Тм).

Ток высокой частоты проходит по каналу, образованному линией и землей. Выход токов высокой частоты за пределы линии ограничиваются заградителями. Подключение ВЧ постов осуществляется через конденсатор связи С. ГВЧ управляется непосредственно током промышленной частоты при помощи Тм.

При положительной полуволне Тм работает, ГВЧ посылая в линию ток высокой частоты, приемник запирается. ПВЧ выполнен так, что при наличии тока высокой частоты, поступающий в его входной контур, выходной ток, питающий РО равен нулю, а при отсутствии ВЧ сигнала появляется выходной ток. Таким образом ГВЧ работает в течении положительных полупериодов, а ПВЧ – при отсутствии ВЧ сигналов.

При внешних К.З. ток высокой частоты протекает по линии непрерывно и питает приемники на обеих сторонах линии. В результате выходной ток в цепи РО отсутствует.

При К.З. в зоне ГВЧ работают одновременно. ВЧ ток имеет прерывистый характер с t=0,01с(Т/2). В выходной цепи приемника протекает прерывистый ток, который сглаживается специальным устройством и подается в реле РО.

Сдвиг фаз между токами, проходящими по обоим концам линии, определяется по характеру ВЧ сигналов, на которые при помощи приемников реагируют реле РО.

ДФЗ не реагирует на нагрузку и качания, так как в этих режимах токи на обеих концах имеют разные знаки.

Основные органы ДФЗ:

пусковой орган П1 и П2, пускающий ГВЧ и разрешающий действовать защите при к.з;

орган манипуляции, управляющего (Тм) ГВЧ в зависимости от знака сравниваемых токов;

органа сравнения фаз токов, действующего на отключение при совпадении фаз токов, проходящих по концам линии.

Особенности ДФЗ:

Одновременный пуск ВЧ передатчиков на обеих концах защищаемой линии при внешних К.З. При удаленных внешних К.З. когда пусковое реле, пускающие ВЧ передатчик работает на пределе своей чувствительности возможна работа пускового органа только с одной стороны линии. Защита может подействовать ложно. Для исключения этого пусковой орган состоит из двух комплектов: чувствительного (ГВЧ) и грубого (в 1,5-2раза), управляющего цепью отключения.

Нарушение непрерывности ВЧ сигнала при и внешних К.З. и качаниях может возникнуть вследствие неодновременного действия реле, пускающего передатчиками. Поэтому пуск ГВЧ должен осуществляться несколько раньше, чем срабатывает РО, а останов их – позже возврата пусковых реле, управляющих цепью отключения.

Выполнение ДФЗ, сравнивающих токи в каждой фазе, - сложно и дорого. Вместо токов фаз сравнивают их симметричные составляющие, получаемые от фильтров преобразующих 3-х фазную систему в однофазную. Это выполняют комбинированные фильтры, на выходе которых

Подобные фильтры работают при всех видах К.З.

Искажение фаз сравниваемых токов из-за погрешности ТТ фазы. При этом фазы вторичных токов искажаются, возникает сдвиг фаз между токами на обеих концах линии. При больших искажениях возможны неправильные действия. Для исключения этого выбирают параметры так, чтобы ДФЗ блокировалась в условиях внешнего К.З. (ψ=180-β) и работает при К.З. в зоне при Ψ>0. Предельное значение угла β – это угол блокировки. При К.З. в зоне возможно расхождение фаз токов вследствие различия фаз между ЭДС Е1 и Е2.

Дифференциальные реле серии РНТ-560 (РНТ-565, РНТ-566, РНТ-567) предназначены для использования в схемах дифференциальных токовых защит двух и трёхобмоточных трансформаторов, автотрансформаторов, сборных шин.Реле типа РНТ-565 предназначено для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов. Реле состоит из исполнительного органа (реле тока РТ-40) и быстронасыщающегося трансформатора.На трёхстержневом магнитопроводе быстронасыщающегося трансформатора расположены обмотки: рабочая (вторичная), уравнительные (две шт.), короткозамкнутые (две шт.) и дифференциальная.

На среднем стержне магнитопровода расположены уравнительные, дифференциальные обмотки и первая секция короткозамкнутой обмотки; на правом стержне – вторая секция короткозамкнутой обмотки, а на левом – рабочая (вторичная).

Уравнительная и вторичная имеют отводы для регулирования числа витков. Изменение числа витков (тока срабатывания) можно производить при помощи регулировочных винтов, устанавливаемых в гнёзда, а также (в небольших пределах) с помощью сопротивления Rш, включённому параллельно обмотке исполнительного реле (РТ-40).

Числа, нанесённые у гнёзд, соответствуют числу витков. Отстройка от переходных режимов, а следовательно от апериодической составляющей тока, осуществляется короткозамкнутыми обмотками и регулированием сопротивления Rк в их цепи.

Реле имеет один замыкающий контакт. Ток срабатывания реле должен быть в пределах 0,16ч0,17 А при напряжении на обмотке 3,5ч3,6 В. Схема реле позволяет производить ступенчатую регулировку токов срабатывания в пределах 1,45 Ач12,5 А.

Реле РНТ-565 применяется в дифференциальных токовых отсечках для защиты трансформаторов. По обе стороны защищаемого трансформатора устанавливаются трансформаторы тока. При номинальном режиме сумма токов в уравнительных и дифференциальной обмотках регулируется и должно быть равно нулю (реле не срабатывает).

Быстронасыщающийся трансформатор служит для предотвращения срабатывания защиты от бросков намагничивающего тока при включении силового трансформатора, а также от увеличенных токов небаланса при переходных режимах со значительной апериодической составляющей (регулируется Rк).

При этом ток намагничивания защищаемого трансформатора практически не трансформируется, и выходное реле не срабатывает. Таким образом, наличие апериодической составляющей «тормозит» реле. При коротком замыкании баланс токов нарушается, создаётся электродвижущая сила (ЭДС) и выходное реле срабатывает.

Дата добавления: 2015-07-26