Ступенчатые токовые направления защиты. Схема цепей оперативного тока направленной МТЗ. Мертвая зона МТЗ.

В радиальной сети с несколькими источниками питания, как и в кольцевой сети с одним источником питания, максимальная токовая защита не может быть использована, так как обеспечить селективность этой защиты путем выбора времени срабатывания оказывается невозможным. При коротком замыкании на линии БВ (точка К1 на рис. 15.4) время срабатывания защиты 2 должно быть больше времени срабатывания защиты 3, а при коротком замыкании на линии АБ (точка К2) для селективного отключения поврежденного объекта защита 2 должна срабатывать раньше защиты 3. Максимальная токовая защита в такой сети может быть селективной только при наличии, кроме измерительного органа тока, органа направления мощности, который разрешает защите срабатывать только при направлении мощности короткого замыкания от шин в линию:

личие органа направления мощности подразделяет защиты сети на две группы — нечетную (1, 3, 5) и четную (2, 4, 6). Селективность защиты будет обеспечена, если

Ток срабатывания токовой направленной защиты определяется, как и ток срабатывания максимальной токовой защиты, в соответствии с выражениями (15.2) и (15.3). Однако под Iраб max понимается максимальный ток в рабочем режиме работы сети, проходящий в направлении действия защиты.

новным недостатком защиты является наличие «мертвой зоны», т.е. участка защищаемой линии,

Чувствительность второй ступени проверяется по минимальному току повреждения при металлическом к.з. в конце защищаемой линии. При этом коэффици­ент чувствительности должен быть kЧII>1,3... 1,5.

Преимущества ТО с выдержкой времени:

1. Имеет сравнительно небольшое время срабатывания.

2. Способна осуществлять дальнее и ближнее резервирование.

3. При соответствующем выборе ее параметров сохраняет селективность и на линиях с двусторонним питанием.

Недостатки:

1. В ряде случаев чувствительность ее оказывается недостаточной.

при КЗ на котором защита отказывает в действии из-за малого значения напряжения, подаваемого на вход органа направления мощности. Однако при включении реле по 90-градусной схеме, предусматривающей подачу на реле тока фазы и разности напряжений двух других фаз (например, Iр = IА, Uр = UB - UC), «мертвая зона» имеет место только при металлическом трехфазном КЗ.

Токовые направленные защиты, как и ненаправленные токовые защиты, стараются выполнять трехступенчатыми. Причем в качестве первой ступени защиты лучше использовать ненаправленную токовую отсечку, если ее зона действия перекрывает «мертвую зону» направленной защиты.

16. Дистанционная защита (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания) Расчет параметров срабатывания

Дистанционные защиты применяются в сетях сложной конфигурации, где по соображениям быстродействия и чувствительности не могут быть использованы более простые максимальные токовые и направленные токовые защиты.

Дистанционной защитой определяется сопротивление или расстояние (дистанция) до места КЗ, и в зависимости от этого она срабатывает с меньшей или большей выдержкой времени. Дистанционная защита выполняется многоступенчатой, причем при КЗ в первой зоне, охватывающей 80—85 % длины защищаемой линии, время срабатывания защиты не более 0,15 с.

Для второй зоны, выходящей за пределы защищаемой линии, выдержка времени на ступень выше и колеблется в пределах 0,4—0,6 с. При КЗ в третьей зоне выдержка времени еще более увеличивается и выбирается, как и для направленных токовых защит.

Дистанционная защита — сложная защита, состоящая из ряда элементов (органов), каждый из которых выполняет определенную функцию.

На рис. 1 представлена упрощенная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Схема имеет пусковой и дистанционный органы, а также органы направления и выдержки времени.

Пусковой орган П выполняет функцию отстройки защиты от нормального режима работы и пускает ее в момент возникновения КЗ. В качестве такого органа в рассматриваемой схеме применено реле сопротивления, реагирующее на ток IР и напряжение UР на зажимах реле.

17.

18. Рис. 1. Упрощенная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени

Дистанционные (или измерительные) органы Д1 и Д2 устанавливают меру удаленности места КЗ. Каждый из них выполнен при помощи реле сопротивления, которое срабатывает при КЗ, если

19.

где Zp — сопротивление на зажимах реле; Z — сопротивление защищаемой линии длиной 1 км; L — длина участка линии до места КЗ, км; Zcp — сопротивление срабатывания реле.

Из приведенного соотношения видно, что сопротивление на зажимах реле Zp пропорционально расстоянию L до места КЗ.

Органы выдержки времени РВ2 и РВЗ создают выдержку времени, с которой защита действует на отключение линии при КЗ во второй и третьей зонах. Орган направления Н разрешает работу защиты при направлении тока КЗ от шин в линию.

В схеме предусмотрена блокировка БН, выводящая защиту из действия при повреждениях цепей напряжения, питающих защиту. Дело в том, что если при повреждении цепей напряжение на зажимах защиты Uр=0, то и Zp=0. Это означает, что и пусковой и дистанционный органы могут сработать неправильно. Для предотвращения отключения линии при появлении неисправности в цепях напряжения блокировка снимает с защиты постоянный ток. Оперативный персонал в этом случае обязан быстро восстановить нормальное напряжение на защите. Если по какой-либо причине это не удается выполнить, защиту следует вывести из действия.