Мероприятия по повышению надежности дифференциальной защиты шин

а) Уменьшение токов небаланса

Ток небаланса может вызвать неправильную работу защиты, поэтому принимаются меры к ограничению его величины.

Выражения (19-3) и (19-За) показывают, что для умень­шения тока небаланса н е о бходимо умень­шать разность между намагничивающим током I _4нам трансформаторов тока на поврежденном присоединении, по ко­торому проходит наибольший ток к. з., и суммой намагничиваю­щих токов I _1нам + I _2нам + I _знам остальных присоединений. При равенстве обеих составляющих ток небаланса отсутствует.

Как известно, ток намагничивания трансформаторов тока за­висит от величины его вторичной э. д. с. Е₂. Их взаимная связь Е₂ = f (I _нам) характеризуется кривой намагничивания (рис. 19-4).

Чем больше ток к. з., проходящий через трансформаторы тока, тем больше будет Е₂, а следовательно, и ток I _нам. При внешнем к. з. наибольший ток к. з. проходит через трансформатор тока по­врежденного присоединения, поэтому его ток намагничивания и погрешность будут максимальными. По трансформаторам тока остальных присоединений проходит лишь часть этого тока, благо­даря чему их токи намагничивания значительно меньше. Особенно неблагоприятным является такое соотношение вторичных э. д. с, при котором трансформаторы тока поврежденного присоединения работают в насыщенной части (точка 4 на рис. 19-4), а все осталь­ные — в прямолинейной части характеристики намагничивания (точки 1, 2 и 3). При этих условиях разница токов намагничивания в выражении (19-3) имеет наибольшую величину. Поэтому для уменьшения небаланса нужно обеспечить условия, при которых все трансформаторы тока работают при внешних к. з. в ненасы­щенной части характеристики. С этой целью необходимо:

а) применять однотипные трансформаторы тока, у которых насыщение происходит при воз­можно больших токах I _к; наилуч­шими с этой точки зрения яв­ляются трансформаторы тока клас­са Р(Д), которые и рекомендует­ся применять для защиты шин;

б) уменьшать кратность то­ка /_к к номинальному току транс-
форматоров тока, увеличивая их коэффициент трансформации п_Т;

в) уменьшать нагрузку на трансформаторы тока, уменьшая z_Н и вторичный ток I _в; первое достигается за счет увеличения сечения и сокращения длины соединительных проводов, а второе — применением одноамперных трансформаторов тока или вспомога­тельных трансформаторов, понижающих ток в соединительных проводах.

Выбор трансформаторов тока и определение допустимой на­грузки z_н на них производится по кривым предельной кратности токов при 10%-ной погрешности.

б) Отстройка дифференциальных реле от тока небаланса

Хотя перечисленные выше мероприятия по снижению небаланса имеют существенное значение, в неустановившемся режиме токи небаланса все же могут достигать больших значений за счет влияния апериодической составляющей тока к. з., сильно намагничивающей сердечник трансформаторов тока.

Для улучшения отстройки от повышенных то­ков небаланса в неустановившемся режиме в дифференциальной защите шип, так же как и в других дифференциальных защитах, применяются реле с быстронасыщающимися трансформаторами тока 5 (рис. 19-5). Последние не пропускают в реле апериоди­ческую составляющую тока небаланса, вследствие чего дифферен­циальная защита отстраивается не от полного тока небаланса, а только от его периодической составляющей. Защита выполняется с помощью реле РНТ-567 со встроенным БНТ. Реле имеет две независимые рабочие обмотки w₁ и w₂, выполняется в двух модифи­кациях — на 5 А и 1 А вторичного номинального тока.

в) Контроль за исправностью токовых цепей

В случае обрыва или шунтирования фазы вторичной цепи трансформатора тока какого-нибудь присоединения ток от обор­ванной или зашунтированной фазы не поступает в дифференциаль­ные реле. В результате этого баланс токов в реле нарушается, в них появляется избыточный ток, равный по величине и противо­положный по направлению току оборванной или зашунтированной фазы.

Таким образом, при обрыве токовой цепи защита шин может неправильно сработать и отключить всю подстанцию или электро­станцию, т. е. вызвать тяжелую аварию.

Для предупреждения неправильной работы защиты под влия­нием тока нагрузки оборванной фазы дифференциальные реле от­страиваются от тока нагрузки наиболее загруженного присоеди­нения.

Кроме того, в нулевом проводе дифференциальных реле уста­навливается чувствительное токовое реле 2 (рис. 19-5).

При обрыве или шунтировании фазы вторичной цепи реле 2 с выдержкой времени выводит защиту из действия и подает преду­предительный сигнал.

Реле 2 дополняется миллиамперметром 3, при помощи которого можно обнаружить не только обрыв, но и ухудшение контакта в цепи какой-нибудь фазы или витковое замыкание в трансформа­торе тока, вызывающее увеличение тока небаланса в нулевом проводе. Нажимая кнопку 4, дежурный периодически измеряет ток небаланса, проверяя, таким образом, исправность токовой цепи.

Для надежного действия защиты необходимо иметь k_ч ≥ 2.

Дата добавления: 2014-12-23