Продольная дифференциальная защита линий типа ДЗЛ

Величина и знак к зависят от величин х_ф и R_ф. В этом нетрудно убе­диться, если заменить к₁ и к₂ их выражением через x_ф и R_ф: тогда

В защите ДЗЛ принято, что х_ф < , благодаря этому коэффициент k согласно (10-16) имеет отрицательный знак. Отрицательное k позволяет получить лучшую чувствительность защиты (т. е. большее Е_ф) при двух­фазном к. з. на землю, чем в случае, когда k положительно.

Промежуточный трансформатор 2 (рис. 10-16) является понизительным трансформатором тока. Вторичная обмотка трансформатора имеет две сек­ции. От одной питается защита, а от второй газонаполненные стабилитроны СТ1 и СТ2 (рис. 10-19, а). Коэффициент трансформации секции ПТ, питаю­щей реле, n_пт = I₁/1₂ = 25.

При некотором определенном напряжении (около 110 В) на вторичной стороне промежуточного трансформатора стабилитроны зажигаются. В ре­зультате этого нагрузка трансформатора скачкообразно возрастает, транc-

форматор насыщается, благо­даря чему дальнейшее увели­чение вторичного напряжения U₂, а следовательно, и тока I ₂ прекращается (рис. 10-19, б).

В схеме предусмотрены два стабилитрона. Один рабо­тает при положительной полу­волне напряжения, а второй при отрицательной.

Промежуточный транс­форматор в сочетании со ста­билитронами выполняет три весьма важные функции:

1) ограничивает напряже­ние на выпрямителях и сое­динительных проводах до до­пустимого для них значения при токах к, з.;

2) ограничивает ток небаланса в дифференциальном реле, поскольку при больших токах к. з. после зажигания стабилитронов ток, поступающий в дифференциальные реле 4 (рис. 10-16), остается неизменным. В этих ус­ловиях работа защиты зависит практически только от фазы (направления) сравниваемых токов в начале и конце линии;

3) ограничивает нагрузку на трансформаторы тока. При малых токах (пока не сказывается влияние стабилитронов) нагрузка уменьшается в раз за счет коэффициента трансформации промежуточного трансформатора ПТ. Поcле зажигания стабилитрона рост тока I₂ в соединительных проводах прекращается.

В связи с этим мощность, потребляемая соединительными проводами также перестает расти при увеличении тока в линии.

Дифференциальное реле 4. В качестве дифференциального реле c тормо­жением применено поляризованное реле, питающееся выпрямленным током. Реле устроено так же, как и реле на рис. 10-13, б.

Выпрямитель тормозной обмотки 5 (рис. 10-16) питается током насыщаю­щегося трансформатора, который определяется током к. з. Выпрямитель рабочей обмотки. 6 включен дифференциально, т. е. на разницу токов в на­чале и конце линии.

Конденсатор С₁ сглаживает пульсацию выпрямленного тока, питающего рабочую обмотку реле, устраняя вибрацию его контактов. В конструкции реле 4 не предусматривается приспособлений для регулировки токов срабатывания икоэффициента торможения. При отсутствии торможения I _с.р = 2,5 мА. Время действия реле равно 0,04 с.

Промежуточное выходное реле 7 (рис. 10-16) имеет шунтовую обмотку, в которую подается ток при срабатывании защиты контактами реле 4, и последовательно включенную обмотку, включаемую последовательно с ка­тушкой отключения выключателя, для удержания реле в сработанном со­стоянии до отключения выключателя. Время действия реле 0,02 с.

Изолирующий трансформатор 9 (рис. 10-16) выполняет две функции:

1) отделяет цепь реле от соединительных проводов, на которых могут возникать повышенные напряжения, наводимые извне;

2) уменьшает ток в соединительных проводах, чтобы дополнительно снизить нагрузку от них на трансформаторы тока. Коэффициент трансформации трансформатора 9 равен 3.

Для уменьшения погрешности, вносимой изолирующими трансформа­торами при внешнем к. з., и уменьшения отсоса в них при к. з. в зоне па­раллельно первичной обмотке изолирующего трансформатора включен конденсатор С₂.Его ток компенсирует /_нам трансформатора 9. Конденсатор С₃ емкостью 10 мФ необходим для выполнения устройства контроля исправ­ности соединительных проводов.

Устройство контроля. Для предотвращения неправильной работы за­щиты при повреждении соединительных проводов устанавливается автома­тическое устройство контроля, выполняемое по принципиальной схеме (рис. 10-15), рассмотренной в § 10-5.

Работа защиты при внешних к. з., нагрузках и кача­ния х. В этих режимах токи на обоих концах линии и соответствующие им напряжения на выходе фильтра Е_ф1 и Е_фП равны по величине и сдвинуты по фазе на 180°. При этом в рабочих обмотках реле протекает разность токов своегои противоположного концов, т. е. ток небаланса, а в тормозных — ток к. з., проходящий по линии. Токи, поступающие в изолирующий транс­форматор, сдвинуты по фазе па 180° и циркулируют по соединительным проводам, как показано стрелками на рис. 10-16. Защита не действует, так как н. с. тормозных обмоток превосходит н. с. рабочих.

При повреждениях и а защищаемой линии токи по ее концам, а следовательно, и напряжения Е_ф1 и Е _фII совпадают по фазе. В рабочих обмотках реле протекают согласно направленные токи, которые -суммируются, а в тормозных обмотках—полные токи 1₁ и I_1I соответственно. Благодаря подобранному соотношению витков ток в рабочей обмотке пре­одолевает противодействие тормозного тока и защита действует на отключение.

Ток срабатывания защиты. Из выражения (10-11) следует, что величина тока на входе фильтра, необходимая для создания э. д. с. Е_ф = Е_с,р, достаточной для срабатывания защиты, зависит от значения x_ф и R_ф. Это означает, что изменяя х_ф и R_ф, можно регулировать ток срабатывания за­щиты. Сопротивление x _ф определяется числом витков обмоток фильтра и может изменяться изменением витков первичной или вторичной обмоток w₁ и w₂.

В ДЗЛ предусмотрены три ответвления па обмотке w₁ фильтра (рис. 10-17). Соответственно этому можно получить три уставки тока срабатывания, условно выражаемые в относительных единицах коэффициентом h, имеющим три значения: 1; 1,5 и 2. Ток срабатывания h равен 1, когда включены все витки обмотки w₁. Одновременно с изменением числа витков w₁ предусма­тривается пропорциональное изменение значений сопротивлений R₁ и R₂, так чтобы изменение х_ф не влияло на коэффициент к.

Регулирование к осуществляется изменением сопротивлений R₁ и R₂ (независимо от w₁), при этом х_ф остается неизменным. Предусмотрены четыре значения к (—4, —6, —8, —10).

Ток срабатывания защиты при одной и той же величине hиk зависит
от вида к. з. и поврежденных фаз. Это объясняется тем, что в зависимости
от характера повреждения меняются соотношения фазных углов и амплитуд
составляющих ₁ и ₂ в полном токе к. з.

В связи с этим величина Е_ф, от которой зависит ток в реле, оказывается различной при разных видах повреждений. Оперируя полными токами к. з. или их симметричными составляющими, можно, пользуясь (10-11)или (10-15)соответственно, определить значения Е_ф для разных случаев к. з.

Относительное изменение величины Е_ф при разных видах к. з. и одина­ковых значениях токов к. з., питающих фильтр, можно характеризовать коэффициентом

Дата добавления: 2014-12-23