Ток небаланса в неустановившемся режиме (КЗ)

Схема с уравновешенными напряжениями

Схема с циркулирующими токами

Продольная дифференциальная защита.

Такая схема получается в результате параллельного соединения вторичных обмоток ТТ и обмотки реле тока.

В случае внешнего КЗ (К1) и в нормальном режиме:

I_p=I_2I-I_2II

При равенстве первичных токов I_1I=I_1II и отсутствии погрешностей ТТ I_2I=I_2II ÞI_p=0 и защита не работает.

При повреждении в зоне защиты (К2) ток в реле I_p=I_2I и реле срабатывает.

В случае двухстороннего питания токи в реле складываются I_p=I_2I+I_2II

При обрыве одного из соединительных проводов схема будет действовать неверно, как и в случае неисправности одного из ТТ.

Т.о. ДТЗ линии действует только в зоне защиты (от шины до шины) и не реагирует на внешние КЗ, т.е. ей не нужна отстройка от токов нормального режима и выдержка времени для

согласования с другими комплектами защит, т.е. она обладает абсолютной селективностью.

В конкретных условиях ТТ обладает погрешностью, и в результате этого в нормальном режиме возникает I_нб. Для исключения неправильной работы I_сз>I_нб.

Схема получается путем последовательного соединения вторичных обмоток ТТ. В этот контур включается обмотка реле тока.

Ток в контуре в нормальном режиме и при внешнем КЗ (К1) определяется наличием ЭДС E_2I и E_2II, вызванных первичными токами:

, где

z – полное сопротивление контура.

Если ТТ не имеют погрешностей, то E_2I=E_2II и I_p=0.

В действительности E_2I≠E_2II и появляется I_нб, величина которого незначительна, особенно в нормальном режиме, поэтому режим работы ТТ близок к недопустимому режиму хх. Этот факт исключает возможность использования стандартных ТТ. Нужны ТТ специальной конструкции или нужно вводить в схему параллельные цепи.

При кз в зоне действия защиты (К2)

Т.е. схема обладает абсолютной селективностью, но из-за названного недостатка распространения не получила.

8.1.3 Ток небаланса.

В ДТЗ I_сз>I_нб=(I'_1I-I'_намI)-(I'_1II-I'_намII)= I'_намI- I'_намII, т.к I'_1I= I'_1II

Т.о. I_нб определяется токами намагничивания, которые для любых двух ТТ неодинаковы, в следствии неидентичности их характеристик намагничивания.

1 – характеристика первой группы ТТ

2 – характеристика второй группы ТТ

3 – идеальная характеристика ТТ (линейная, небольшой погрешности).

Ток небаланса – геометрическая разность I_нам.

Чтобы уменьшить I_нб нужно выровнять I_ном по фазе и величине (одинаковые ТТ).

1) применять ТТ насыщающиеся при возможно больших кратностях тока КЗ и Z_нагр вторичной (ТТ класса Р) для уменьшения I_нам.

2) Применяют меры для ограничения Е₂: уменьшают Z_нагр и увеличивают n_T, в результате понижается кратность первичного тока.

3) Выравнивать нагрузку во вторичных обмотках ТТ в плечах ДЗ Z_Iн=Z_IIн.

I_нам, а вместе с ними и I_нб резко возрастают в первый момент КЗ.

, апериодическая и периодическая составляющие.

Скорость изменения апериодической составляющей значительно меньше скорости изменения периодической составляющей:

(1)

Активная составляющая I_КЗ плохо трансформируется во вторичную обмотку ТТ и большая его часть идет на намагничивание сердечника. Для предотвращения неверной работы ДЗ I_ср выбирается с учетом I_нб перех. режима.

(2)

(3)

(4)

где k_одн – коэффициент однотипности (0,5-ДЗ линии; 1-ДЗ тр-ров)

k_а=1(t_сз=1с); 1,5(t_сз=0,1-0,3с); 2 (t_сз≤0,1с) – коэффициент апериодичности.

Методы отстройки от тока небаланса.

1. По времени: снижается быстродействие, k_a=1.

2. Включение через БНТ.

3. Применение дифреле с торможением.

Большое влияние на увеличение I_нб оказывает остаточное намагничивание магнитопровода ТТ: ТТ остается в намагниченном состоянии, если проходящий через него ток внешних КЗ прерывается в тот момент, когда он и создаваемый им магнитный поток Ф не равен нулю (К1).

Если при последующем внешнем КЗ в тех же точках остаточный Ф совпадает по знаку с новым возникшим Ф_кз, то образуется большой суммарный поток Ф_ост+Ф_кз=Ф_∑. Он вызывает насыщение магнитопровода ТТ в плечах ДЗ, растет I_нб.

Дата добавления: 2014-12-08