Дистанционный способ для сетей с малыми токами замыкания на землю и сетей с изолированной нейтралью

В сетях с малыми токами замыкания на землю возможны отказы защиты из-за потери чувствительности. Для них в методе дистанционного критерия (МДК) возможны алгоритмы, использующие в качестве опорных величин только напряжения: фазные, линейные и их аварийные и симметричные составляющие. В этом случае целевая функция для аварийных составляющих принимает вид

По аналогии с ранее рассмотренными прямыми и косвенными целевыми функциями в таблице 4 дана сводка результатов по целевым функциям для сетей с малыми токами замыкания. Во всех случаях параметры выражаются через два опорных напряжения, в качестве которых выступают в зависимости от вида КЗ полные фазные или линейные напряжения в комбинации с аварийными, безнулевыми или симметричными составляющими.

Взаимная комплексная мощность двух опорных величин в активном параметре предполагаемого повреждения

.

Таблица 4.

КЗ	№

Рассмотрим особенности применения дистанционного способа в сети с изолированной нейтралью. В начале каждого фидера измеряются фазные токи , а на шинах подстанции – фазные напряжения и напряжение нулевой последовательности Предположим, что поврежденный фидер установлен, и теперь требуется определить место повреждения. Граничное условие в месте замыкания на землю при повреждении фазы А

Возникающие в сети напряжения нулевой последовательности можно представить как реакцию на взаимодействие источников тока , действующих в месте замыкания (рис. б). Связь между и , определяется исключительно емкостью сети относительно земли, так как емкостное сопротивление много выше активного сопротивления току в земле и индуктивного сопротивления линии. Отсюда, с учетом положительных направлений напряжения и тока (рис. б)

а согласно (11)

Падения напряжения в фидерах от тока пренебрежимо мало, поэтому правомерно считать, что

Рисунок. Схема аварийного режима для сети с изолированной (компенсированной) нейтралью

в соответствии с чем, условие (12) предстает в следующем наиболее удобном для практического применения в виде:

Это условие может служить критерием ОМП, с той оговоркой, что поврежденный фидер нагружен и зависимость ощутима.

Зависимость проявляется тем резче, чем меньше переходное сопротивление замыкания в сравнении с емкостью на землю. При изменении параметра R потенциал земли описывает на комплексной плоскости годограф в форме полуокружности. Чем меньше R, тем значительнее повернут вектор относительно своего нормального вертикального положения. В пределе при бесконечно малый вектор занимает горизонтальное положение.

Рисунок. Годографы потенциала земли и тока при изменении R в фазе А

Рисунок. Годограф напряжения в сети с изолированной нейтралью

Зависимость потенциала провода от координаты х практически линейна. Из векторной диаграммы видно, что чувствительность критерия будет тем выше, чем больше разность фаз

.

При она максимальна и равна 180⁰, а при тем значительнее, чем меньше R и чем больше разностный вектор

Для поиска координаты используется параметр

Так как в месте замыкания . Если влияние соседних линий и распределенной емкости допустимо не учитывать, то

и искомая координата определится выражением

а для определения зоны достаточно условия

.

Таким образом, МДК может быть использован в сетях с изолированной нейтралью как в качестве ДЗ, так и ОМП ЛЭП.

7.2.3Устройства РЗ с одной подведённой величиной (простые реле)

Рисунок. Структурная схема реле тока.

Рассмотрим реле тока. На вход реле подается текущая величина тока:

,

где - ток предшествующего режима,

- аварийная составляющая тока.

В общем случае реле тока – просто сравнение с уставкой _. Здесь адаптивной является уставка, которая должна зависеть от тока нагрузки .

Далее мы можем говорить о двух направлениях:

1. Уставка есть какая-то нагрузочная функция. Пусть график зависимости уставки от тока нагрузки имеет вид, представленный на рисунке.

Как видно из графика, чем больше , тем больше . Такая защита может быть предназначена для линий 35 кВ.

2. Уставка определяется аварийным током:

. В чистом виде аварийная составляющая может быть очень маленькая, и чем меньше величина уставки, тем выше чувствительность защиты. При этом необходимо отстраиваться от коммутаций нагрузки и от тока самозапуска двигателя.

Таким образом, ток уставки зависит от нагрузочного и предшествующего токов.

Адаптивной также является уставка, которая зависет от тока КЗ:

7.2.4 Устройства РЗ с двумя подведёнными величинами

Чтобы реализовать адаптивную работу необходимо выполнить ряд задач:

- определить место повреждения;

- определить зону повреждения (частная задача ОМП);

- решить задачу пуска защит;

- определить вид повреждения поврежденных фаз.

Вспомогательные задачи:

- определить параметры дальнего ненаблюдаемого конца;

- определить величины переходного сопротивления.

Для решения задач адаптационной дистанционной защиты мы должны рассмотреть следующие условия:

1). Эта защита с двумя подведенными величинами;

2). Необходимо определение вида КЗ и поврежденных фаз;

3). Защита должна реагировать на все виды повреждения, в т.ч. однофазные;

4). Уставки защиты практически не должны зависеть от вмешательства оперативного персонала.

Дата добавления: 2014-01-11