ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

· Принцип действия дифференциальной защиты.

· Способы повышения чувствительности дифференциальной защиты.

· Назначение быстронасыщающего трансформатора.

· Особенности выполнения продольной дифференциальной защиты.

· Принцип действия схемы поперечной дифференциальной защиты.

· Достоинства и недостатки дифференциальных защит.

· Расчет тока срабатывания реле.

· Работу схемы дистанционной защиты.

· Характеристики срабатывания реле дистанционной защиты.

· Особенности выполнения высокочастотных защит.

· Основные особенности блочных защит.

3.1. Дистанционная защита

В сетях сложной конфигурации (многоугольники, кольцевые ЛЭП) с несколькими источниками питания, рассмотренные выше максимальные токовые направленные защиты не могут обеспечить селективного быстрого отключения КЗ. Поэтому в сетях напряжением 35 кВ и более, имеющих сложные схемы, применяется более совершенная дистанционная защита. Реле защиты реагирует на отношение подведенных к нему U_p и I_р, отношение которых оказывается пропорциональным расстоянию от места установки защиты до места повреждения. С увеличением этого расстояния выдержка времени защит повышается (по ступенчатому, плавному или комбинированному законам), наименьшую выдержку времени имеет защита ближайшая к месту повреждения, за счет чего обеспечивается селективное действие защиты, что иллюстрирует рис. 3.1.

При повреждении в точке К₁, приходят в действие защиты 1ДЗ и 2ДЗ, но повреждение отключит защита 2ДЗ.

Основные органы защиты и их взаимодействие рассмотрим на примере дистанционной защиты с трехступенчатой характеристикой вида 1 рис. 3.1. в предположении, что на ЛЭП установлена одна из защит 1ДЗ, защиты 2ДЗ и 3ДЗ – отсутствуют. Структурная схема этой защиты для одной фазы показана на рис. 3.2. Пусковой орган КА(KZ) – выполняется посредством реле тока (или минимальных реле сопротивлений). Орган направления мощности KW, предотвращает срабатывание защиты при направлении мощности к шинам.

Дистанционные органы KZ1 и KZ2 (минимальные реле сопротивления), оценивают расстояние до места КЗ по величине сопротивления петли КЗ. Дистанционные органы имеют соответственно сопротивления срабатывания . При реле сопротивления срабатывает. Величина Z_p – сопротивление на зажимах реле, под которым понимают отношение напряжения подводимого к дистанционному органу к его току. Органы выдержки времени КТ1 ÷ КТ3 (реле времени), совместно с дистанционным органом формируют трехступенчатую характеристику защиты.

Сопротивления срабатывания зависит от длины линии, то есть

; , (3.1)

где К – коэффициент зависящий от удельного сопротивления ЛЭП.

Если КЗ произошло на участке , то , т. е. срабатывают оба дистанционных органа, но отключение поврежденного участка произойдет через орган КТ1, с выдержкой времени , так как она имеет выдержку времени . На участке , срабатывает второй дистанционный орган, так как , и защита придет в действие с выдержкой времени . Если , то оба дистанционных органа не срабатывают, а с выдержкой времени , сработает третья ступень защиты. Для упрощения схем, объединяют в одном элементе несколько органов. Выдержки времени для первой ступени как правило не применяется, а время срабатывания этой ступени обуславливается временем срабатывания других органов. Первая ступень защищает около 0,85 длины линии; вторая ступень – оставшуюся часть линии и шины противоположной подстанции; третья – является резервной для линий отходящих от шин противоположной подстанции.

Работу схемы дистанционной защиты рассмотрим на примере упрощенной схемы рис.3.3. Помимо рассмотренных ранее органов, защита имеет в своем составе блокировки (БН, БК), выводящие защиту из действия, в тех случаях, когда защита может срабатывать, при отсутствии повреждений. При исчезновении U_р - Z_р=0, таким образом, защита может прийти в действие, но блокировка БН, размыкает свои контакты, тем самым снимает оперативный ток с защиты. При качаниях в системе U_р снижается, а I_р повышается, при этом Z_р уменьшается. Следовательно, пусковые и дистанционные органы защиты, также могут прийти в действие, в этом режиме блокировка БК, приходит в действие и выводит защиту из работы.

Работа схемы. При КЗ на ЛЭП срабатывают реле КА(KZ) и KW, через их контакты подается плюс к контактам дистанционных органов и к катушке реле времени третьей зоны. Если КЗ возникло в пределах первой зоны, то KZ1 замыкает свои контакты, образуя цепь на отключении ЛЭП. Если КЗ во второй зоне, то KZ1 не срабатывает, так как , но KZ2 срабатывает, замыкая цепь реле времени KT2, по истечению времени , защита отключает выключатель Q. При КЗ в пределах третьей зоны KZ1 и KZ2, не работают, так как , таким образом защита подействует через время , которое определяется реле времени KT3, запуск которого осуществляется пусковым органом KA (KZ) и органом направления мощности (KW).