Дифференциально-фазная защита

Лекция 11

Принцип действия защиты основан на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии.

Считая положительным токи, направленные от шин в линию, находим, что при внешних к.з. в точки (Рис. 11.1, а), токи Im и In по концам защищаемой линии имеют различные знаки и, следовательно их можно считать сдвинутыми по фазе на 180◦

Рис.11.1

В случае же к.з. на защищаемой линии (Рис. 11.1б) токи на ее концах имеют одинаковые знаки и их можно принять совпадающими по фазе, если пренебречь сдвигом векторов Э.Д.С. Em и En по концам электропередачи и различием полных сопротивлений Zm и Zn.

Т.о., сравнивая фазы токов по концам линии, можно установить местоположение к.з. В дифференциально-фазной в.ч. защите сравнение фаз токов осуществляется косвенным путем посредством токов в.ч. частоты.

Защита состоит из приемопередатчика, включающего в себя в.ч. генератор ГВЧ, приемник ПВЧ, реле отключения Р.О., питающегося током приемника, и 2х пусковых реле П₁ и П₂, одно из которых запускает ГВЧ, а второе контролирует цепь отключения (Рис. 11.2).

Токи в.ч. передаются по каналу образованному проводом ВЛ и землей. ГВЧ управляется непосредственно токами промышленной частоты при помощи специального трансформатора Tm ГВЧ включен так, что при положительной волне промышленного тока он работает, посылая в линию ток высокой частоты, а при отрицательной – запирается и ток высокой частоты прекращается. В то же время приемник выполнен т.о., что пр наличие токов в.ч., поступающих в его входной контур, выходной ток, питающий реле Р.О., равен нулю, а при отсутствии в.ч. сигнала появляется выходной ток, который поступает в реле Р.О. Т.о., генератор в.ч. работает только в течение положительных полупериодов промышленной частоты, а приемник – при отсутствии в.ч. сигналов.

Рис.11.2.

При внешних к.з. (Рис. 11.3а), когда фазы первичных токов по концам линии противоположны, генератор на конце линии m работает в течение 1-го полупериода промышленного тока, а на конце n – в течение следующего полупериода. Ток в.ч. протекает по линии непрерывно и питает приемники с обеих сторон линии. В результате этого выходной ток в цепи приемника и реле РО отсутствует и защита не работает.

При к.з. в зоне (Рис. 11.3, б) генераторы на обоих концах линии работают одновременно, т.к. фазы токов по концам линии совпадают. В.Ч. ток, поступающий при этом в приемники, будет иметь прерывающий характер с интервалами времени, равными полупериоду промышленного тока.

В этом случае приемник работает в промежутке времени, когда ток высокой частоты отсутствует, и заперт во время его прохождения. В выходной цепи приемника появляется прерывистый ток, который сглаживает специальным устройством и подается в реле Р.О., которое и отключает линию.

Т.О., сдвиг фаз между токами проходящими по обоим концами линии, определяется по характеру ВЧ сигналов, на которые при помощи приемника реагирует реле Р.О.

По принципу действия Д.Ф.З. не реагирует на нагрузку и качания, т.к. в этих режимах токи на обоих концах линии имеют разные знак.

Основные органы Д.Ф.З. и особенности их выполнения. Д.Ф.З. состоит из 3х основных элементов (Рис. 11.2.): пускового органа П₁ и П₂, пускающего передатчик и разрешающего действовать защите при к.з.; органа манипуляции, управляющего с помощью Тт. ГВЧ в зависимости от знака сравниваемых токов, и органа сравнения фаз токов, проходящих по концам линии.

К особенностям выполнения органов защиты:

1) Одновременный пуск ГВЧ на обоих концах защищаемой линии

2) Нарушение непрерывности в/ч сигнала при внешних к.з. и качаниях может возникнуть вследствие неодновременного действия реле, пускающих передатчики, установленных на противоположных концах линии

Поэтому пуск в/ч передатчика при внешних к.з. должен происходить несколько раньше, чем срабатывает реле Р.О. замыкающее цепь отключения защиты, а останов должен происходить несколько позже возврата пусковых реле.

Рис. 11.3

Дата добавления: 2015-06-25