Вторые ступени

Время срабатывания стремятся для всех защит иметь минимальными, обычно одинаковыми, выбирая их на ступень Δt>t' предыдущих участков и t_т защит без выдержки времени трансформаторов подстанции в конце линии. Вторые ступени выполняются направленными, допускается характеристику смещать в III квадрант для исключения “мертвой” зоны.

Первичные сопротивления срабатывания определяется по тем же условиям, что и токовых направленных защит: отстройка от начала второй зоны (конца первой) предыдущих ДЗ (при выборе одинаковыми их вторых ступеней); отстройка от к.з. за трансформаторами (автотрансформаторами) подстанции в конце линии (точка К3), при которых трансформаторы могут отключаться своими защитами с t>t^II. При расчетах обычно пренебрегают разницей углов сопротивлений смежных элементов. Тогда;

где - одно из сопротивлений срабатывания Iст. ДЗ линий, отходящих от шин подстанции Б (если их несколько);

Z_Т.min – минимальное эквивалентное сопротивление трансформаторов в режиме их параллельной работы на подстанции Б с учетом возможности изменения к_тр при регулировании РПН;

- коэффициент, меньший 1, учитывающий отрицательную погрешность органа сопротивления защиты Б (часто принимается равным 0,9);

- коэффициент обычно равный 1;

к_ток.Б и к_ток.Т – коэффициенты токораспределения, учитывающие (как и при выборе токов срабатывания I''_с.з. II ступеней токовых направленных защит) неравенство токов в месте включения защит (линии АБ) и в линиях БВ (к_ток.Б) или в трансформаторах (к_ток.Т) при к.з. в расчетных точках (соответственно в конце и К3). к_ток.Б и к_ток.Т >1, облегчая согласование или <1, затрудняя его. При отсутствии на подстанции Б нагрузок или дополнительных связей между Б и смежными подстанциями к_ток.Б=1.

При м.ф.к.з. на участке БГ на расстоянии l от шин Б по участкам АБ и ВГ проходят неравные токи I_АБ и I_БГ. Сопротивление на зажимах реле сопротивления на подстанции А:

для а) к_ток <1, для б) к_ток >1.

Таким образом, сопротивление на зажимах органа участка, смежного с поврежденным, определяется не только местоположением повреждения (l_АБ+l), но и коэффициентом токораспределения к_ток=I_АБ/I_БГ, характеризует долю тока I_БГ поврежденного участка, проходящего по неповрежденному. При практических расчетах пренебрегают сдвигом фаз между указанными токами и считают к_ток действительным числом. Если к_ток<1, то Z_р.А оказывается больше Z₁(l_АБ+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 к_ток>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 .

3. Третьи ступени.

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 t^III даже будучи направленными не обеспечивают селективность.

Некоторое улучшение селективности III ступени и уменьшение их Δt^III 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 Z_раб.min (<Z_раб.min ) при φ_р= φ_раб. Однако более тяжелым является возврат органа в исходное состояние после отключения внешнего к.з. Поэтому проверяют условие:

где к_отс >1;

к_з.z >1 - коэффициент, учитывающий понижение переходное сопротивление Z_р=Z_пер.min по сравнению с Z_раб.min за счет самозапуска двигателей потребителей, обуславливающего повышение тока в защищаемой линии и понижение напряжения.

Сопротивление Z_{в.з.расч.} выражается через Z_{с.з.расч.}, определенного по формуле:

Конец Z_{с.з.расч.} с углом φ_раб. определяет на комплексной плоскости Z расчетную точку характеристики срабатывания III ступени . Эта характеристика должна обеспечивать необходимую чувствительность защиты (к_ч≥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 к_ч≥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 φ_раб. может приближаться к 90⁰, а Z_раб=U_раб/I_раб может быть хотя и значительным, но конечным.

Требования к форме характеристики органов сопротивления с двумя входными величинами следующие:

7.7.Дистанционная защита ЛЭП (семинар).

7.7.1. Принцип действия.

Для защиты сетей с более сложной схемой и несколькими источниками питания используются сложные защиты такие как ДЗ.

Дистанционной защитой называется защита, выдержка времени которой автоматически изменяется в зависимости от удаленности места к.з. от места установки защиты.

Определение удаленности до места к.з. производится дистанционной защитой путем измерения сопротивления, которое определяется сравнением остаточного напряжения на шинах где установлена защита, и величины тока к.з., проходящего по защищаемой линии.

Следовательно, отношение остаточного напряжения на шинах к току к.з., проходящему по защищаемой линии пропорционально расстоянию Lк.з. от места установки защиты до места к.з.

Основным органом дистанционной защиты является реле сопротивления, которое измеряет сопротивление линии до места к.з., определяет, на каком участке произошло к.з. и совместно с другими органами защиты обеспечивает ее действие с необходимой выдержкой времени. Реле сопротивления могут выполняться, реагирующими на полное сопротивление, реактивное, активное. В России используется только реле, реагирующее на полное сопротивление. Дистанционная защита выполняется так, чтобы их выдержка времени зависела от сопротивления, которое измеряют входящие в схему реле сопротивления. Эта зависимость называется характеристикой времени срабатывания защиты. Обычно изготавливают и используется дистанционная защита со ступенчатой выдержкой времени. Ступенчатая характеристика состоит из двух или трех участков.

При к.з. в первой зоне защита действует с выдержкой времени t1 и реле сопротивления измеряет сопротивление от 0 до Z_I и т.д. Таким образом, чем больше сопротивление до места к.з., тем с большей выдержкой времени действует защита. Первая зона защиты, как правило, настроена на 80-85% длины линии (Л1). Больший охват недопустим, т.к. из-за погрешностей ТТ, самих реле сопротивлений, ТН защита может сработать при к.з. на смежном участке линии (Л2).

Применяются два способа получения ступенчатой характеристики:

3. Отдельное реле сопротивления для каждой ступени.

4. Для первой и второй зоны одно реле сопротивления. Для третьей зоны устанавливается отдельное реле сопротивления.

Реле сопротивления по принципу своего действия срабатывает, когда измеренное им сопротивление меньше настроенной уставки на нем. Поэтому реле сопротивления второй зоны срабатывает при к.з. в первой и второй зоне, а реле сопротивления третьей зоны при к.з. в первой, второй третьей зонах. Однако поскольку выдержка времени второй зоны больше первой, а выдержка третьей больше второй, то всегда срабатывает ступень с меньшей выдержкой, чем и обеспечивается ступенчатость характеристики.

Дистанционная защита относится к сложным защитам, состоящей из нескольких элементов:

1. пусковой орган – для пуска защиты при к.з. Выполняется на реле полного сопротивления;

2. дистанционный орган – удаленности к.з.;

3. орган выдержки времени;

4. блокировка, действующая при повреждении цепей напряжения, питающих защиту;

5. блокировка, действующая при качаниях, которые воспринимаются пусковыми реле и реле сопротивления как к.з.

7.8. Высокочастотные защиты.

7.8.1. Общие сведения.

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:

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

2. дифференциально-фазные защиты, основанные на сравнении фаз токов.

7.8.2. Направленная защита с

ВЧ блокировкой.

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:

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

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

Дата добавления: 2014-01-11