Токовая поперечная дифференциальная защита

Принцип действия и виды поперечных дифференциальных защит параллельных линий

Поперечные дифференциальные РЗ применяются на параллельных ЛЭП, имеющих одинаковое сопротивление, и основаны на сравнении значений и фаз токов, протекающих по обеим ЛЭП. Благодаря равенству сопротивлений ЛЭП в нормальном режиме и при внешнем КЗ токи в них равны по значению и фазе (I _I = I _II) (рисунок 7.1 а) В случае КЗ на одной из ЛЭП равенство токов нарушается. На питающем конце ЛЭП А токи I_I и I_II совпадают по фазе, но различаются по значению, а на приемном В -противоположны по фазе, что следует из токораспределения, приведенного на рисунке 7.1 б. Таким образом, нарушение равенства токов в параллельных ЛЭП по значению или фазе являет­ся признаком повреждения одной из них. Поперечные дифференциальные РЗ применяются двух видов: на параллельных ЛЭП, включенных под один общий выключатель - токовая поперечная дифференциальная РЗ; на параллельных ЛЭП с самостоятельными выключателями - направленная поперечная дифференциальная РЗ.

Принципы действия защиты. Токовая поперечная дифференциальная РЗ предназначена для параллельных ЛЭП с общим выключателем. При одностороннем питании параллельных ЛЭП РЗ устанавливается только со стороны источника питания, а в сети с двусторонним питанием - с обеих сторон параллельных ЛЭП.

Схема РЗ для одной фазы изображена на рисунке 7.1. На одноименных фазах каждой ЛЭП устанавливаются ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации К_II = К_III = K_I. Вторичные обмотки трансформаторов тока I и II соединяются разноименными зажимами по схеме с циркуляцией токов в соединительных проводах, и параллельно к ним включается обмотка токового реле 1. Из токораспределения, приведенного на рисунке 7.1,а для нормального режима, внешнего КЗ и качаний, видно, что ток в реле

I_p = I _{в I} – I _{в II} = I_I / K_I – I_II / K_I.

В этих режимах I _I = I _II, поэтому при отсутствии погрешностей ТТ I_р = 0, и РЗ не работает. Следовательно, по своему принципу действия рассматриваемая РЗ не реагирует на внешние КЗ и нагрузку. Поэтому ее выполняют без выдержки времени и не отстраивают от токов нагрузки. В действительности в реле протекает ток небаланса I_нб, вызванный погрешностью ТТ I’_нб и некоторым различием первичных токов I”_нб=(I_I– I_II)/K_I, обусловленным неточным равенством сопротивлений ЛЭП. Ток срабатывания реле I_с.р должен быть больше максималь­ного тока небаланса:

I_c.p > (I'_нб + I''_нб). (7.1)

В случае повреждения одной из параллельных ЛЭП, напри­мер WI (рисунок 7.1, б), ток I_I в поврежденной ЛЭП становится больше тока во второй ЛЭП (I_I > I_II), и в реле появляется ток

I_p = I _{в I} – I _{в II} = (I _I – I _II) / K_I (7.2)

При токе в реле I_р > I_ср РЗ действует и отключает общий выключатель обеих ЛЭП.

I_p = I _{в I} – I _{в II} = (I _I – I _II) / K_I (7.3)

а) режимы нагрузки и внешнего КЗ; б) режим КЗ на WI

Рисунок 7.1 Принцип действия токовой поперечной дифференциальной РЗ

Схема защиты. В сетях с малым током замыкания на землю (т. е. с изолированной нейтралью или заземленной через ДГР) РЗ выполняется на двух фазах. В сетях с глухозаземленной нейтралью РЗ устанавливается на трех фазах. В этом случае ТТ на каждой ЛЭП соединяются по схеме полной звезды с нулевым проводом. Для отключения РЗ при отключении одной из параллельных ЛЭП устанавливается отключающее устройство (SX) на рисунке 7.2. В дополнение к отключающему устройству можно предусматривать автоматическое отключение РЗ вспо­могательными контактами SQ1 и SQ2 на разъединителях.

Оценка защиты. Токовая поперечная дифференциальная РЗ относится к числу простых и надежных устройств, важным достоинством ее является быстродействие. Недостатком РЗ являются наличие мертвой зоны и необходимость отключения РЗ при отключении одной из параллельных ЛЭП. Кроме поперечной дифференциальной РЗ на параллельных ЛЭП необходимо

предусматривать дополнительную РЗ, действующую при КЗ на шинах противоположной подстанции, в мертвой зоне. А также при выводе из работы одной ЛЭП.

Дата добавления: 2014-01-07