Защиты, реагирующие на токи неустановившегося режима

ЗАЩИТЫ, РЕАГИРУЮЩИЕ НА ВЫСШИЕ ГАРМОНИКИ ТОКА КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИ

чивающим использование защит, действующих на указанной принципе. В Советском Союзе применяется защита типов УСЗ-1 и УСЗ-3, разработанная ВНИИЭ. Схемы этих защит подробно описаны в [Л. 38, 55]. Опыт эксплуатации показывает, что за­щита, реагирующая на высшие гармоники тока I ₀, обладает до­статочно хорошей селективностью и широко применяется в сетях 6—10 кВ.

К этой группе относятся два вида защит. Одни реагируют на появление тока высокой частоты, а вторые — на знак волн тока или соответствую­щей ему мощности.

Токи высокой частоты возникают во время переходного процесса при замыканиях на землю. Их появление объясняется тем, что в начальный момент замыкания на землю емкость заземлив­шейся фазы разряжается, а емкости двух других фаз дозаряжаются, поскольку на­пряжения на них относительно земли воз­растают до междуфазного [Л. 37].

Указанный процесс разряда и дозаряда емкостей фаз носит характер периодиче­ских, затухающих колебаний (рис. 9-15). Частота колебаний и скорость их зату­хания определяются Ь, С и В зарядного и разрядного контуров. Расчеты и опыты показывают, что частота переходного тока меняется в зависимости от парамет­ров сети от 200 до 3000 Гц, а время его затухания очень мало и имеет величину от 0,01 до 0,025 с.

С некоторым приближением считается, что отношение максимальных значений переходных токов к их установившимся значениям пропорционально отношению частот f переходного режима к рабочей частоте 50 Гц. Поэтому переходные токи могут в десятки раз превосходить токи установившегося режима.

На поврежденной линии переходный ток имеет максимальное значение. На неповрежденных линиях величина этого тока соот­ветственно меньше, а его направление противоположно направле­нию тока в поврежденной линии.

Наличие компенсации не влияет на характер переходного процесса, так как индуктивность дугогасящих катушек и зазем­ляющих трансформаторов значительно больше индуктивности проводов, и поэтому ток дугогасящего устройства нарастает очень медленно и появляется после завершения переходного процесса.

В сетях с большим активным сопротивлением R_о и при уда­ленных замыканиях, связанных с увеличением R контура, про­цесс разряда и заряда может приближаться к апериодическому, что ограничивает возможности применения подобных защит. Защита выполняется с помощью быстродействующих токовых реле,

включаемых через фильтр, пропускающий в реле только токи высокой частоты.

Защита, реагирующая на величину тока переходного периода, разработанная в Одессаэнерго [Л.39], показана на рис. 9-16. Реагирующее токовое реле должно отличаться особым быстро­действием и реагировать на кратковременный (импульсный) ток, каким является переходный ток высокой частоты. В схеме на рис. 9-16 используется реле типа ЭТ с дополнительной удерживаю­щей обмоткой постоянного тока, с помощью которой сработавшее от импульса тока реле 1 удерживается в сработанном состоянии, пока не подействует указательное реле 2.

Принцип действия защиты, реагирую­щей на волновые процессы, основан на появлении в момент замыкания на землю электромагнитных волн.

Разряд емкости заземлившейся фазы, происходящий в первый момент замыкания, характеризуется появлением волн тока и напряжения нулевой последовательности, распространяющихся в обе стороны от места повреждения (рис. 9-17) по контуру фаза — земля.

Как видно из рис. 9-17, направление (или знак) тока и мгновен­ной мощности в поврежденном и неповрежденных присоедине­ниях (относительно шин А) будет различным. Это различие в знаках используется для выполнения защиты, реагирующей на знак волны тока или на знак мгновенной мощности на фронте волны. В качестве реагирующих органов в первом случае используется реле, сравнивающее направление тока с направлением напряжения нулевой по­следовательности (на поврежденном эле­менте они совпадают, и на неповрежден­ном различны). Конструкция такой за­щиты с тиратронным реле разработана и применяется в Одессаэнерго [Л. 38]. Во втором случае применяется им­пульсное реле мощности. Конструкция подобного реле разработана в Энергети­ческом институте имени Г. М. Кржижа­ новского [Л. 38]. Во ВНИИЭ разработана универсальная защита типа УСЗ-1, состоя­щая из элемента, реагирующего на знак мощности 5₀ переход­ного процесса, и элемента, реагирующего на высшие гармоники. Такая защита (рис. 9-18) способна фиксировать установившиеся повреждения и кратковременные замыкания.

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

Дата добавления: 2014-12-23