НАПРАВЛЕННАЯ ПОПЕРЕЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА



А) Принцип действия

Направленная поперечная дифференциальная защита приме­няется на параллельных линиях с самостоятельными выключате­лями на каждой линии (рис. 10-24). К защите таких линий предъ­является требование — отключать только ту из двух линий, которая повредилась. Для выполнения этого требования токовая поперечная дифференциальная защита дополняется реле направ­ления мощности двустороннего действия (рис. 10-24) или двумя реле направления мощности одностороннего действия, каждое из которых предназначается для отключения только одной линии.

Упрощенная принципиальная схема одной фазы защиты дана на рис. 10-24.

Токовые цепи защиты выполняются так же, как и у токовой поперечной дифференциальной защиты (см. § 10-9). Токовые обмотки реле мощности 2 и токового реле 1 соединяются последова­тельно и включаются параллельно вторичным обмоткам трансфор­маторов тока на разность токов параллельных линий, т. е. так, чтобы ток в реле /р = II III. Токовые реле 1 выполняют функции пусковых реле защиты. Реле направления мощности 2 служит для выявления поврежденной линии.

Напряжение к реле подводится от трансформатора напряжения шин подстанции. Оперативный ток к защите подается через блок-контакты выключателей Б1 и Б II , назначение которых поясняется ниже.

Однако вследствие погрешности трансформаторов тока и не­которого неравенства сопротивлений линий вторичные токи IВI и IВII несколько различаются по величине и фазе, в результате чего в реле появляется ток небаланса /р = Iнб.

Для исключения работы защиты при внешних к. з. ее ток срабатывания должен удовлетворять условию Iс.з > Iнб.

Короткое замыкание на параллельных линиях (Л1 и Л II ). На рис. 10-25, а и б показано распределение первичных и вторич­ных токов при к. з. на линии Л1 и Л II .

На  питающем конце (подстанция А) в случае повре­ждения на линии Л1 или Л II первичные токи 1 I и /II имеют оди-

как это следует из токораспределений на рис. 10-25, а и б. Знак тока /р зависит от того, какая линия повреждена: Л1 или Л II . При к. з. на Л1 ток к. з. идет к месту повреждения (точке К) из линии Л II  в линию Л1 (рис. 10-25, а). В соответствии с этим ток в реле /р (рис. 10-25, б) будет, так же как и на питающем конце, положительным, совпадая по знаку со вторичным током поврежденной линии Л1.

В случае повреждения на Л II направление первичного тока к. з. изменится, он будет идти из линии Л1 в линию Л II , где находится повреждение (рис. 10-25, б). Соответственно изменится направление вторичных токов и тока /р, знак которого станет отрицательным.

Из сказанного следует, что при к. з. на любой из параллельных линий в поперечной направленной дифференциальной защите поя вляетея ток /р и она приходит в действие. При к. з. на Л1 ток /Р имеет положительное направление, а при повреждении Л II направлен в  обратную сторону.

Поскольку ток в поляризующей цепи реле мощности, питаемой напряжением шин, в обоих случаях имеет одинаковое направле­ние, то знак мощности Sр на зажимах реле направления мощности при к. з. на Л1 и на Л II  будет различным.

Для большей наглядности на рис. 10-26 приведены векторные диаграммы тока Iр и напряжения U р , подводимых к реле мощности. При построении диаграмм принято, что положительные токи отстают от U р на угол φр = φ, а отрицательные сдвинуты на угол φр = φ + 180°.

Если при к. з. на Л1 (рис. 10-26, а и б) мощность на реле была положительна, то при повреждении на Л II (рис. 10-26, в и г) знак мощности изменится на обратный за счет изменения фазы тока /р на 180°.

Поэтому если в первом случае реле мощности замыкает кон­такт К1, разрешая защите подействовать на отключение повре­жденной линии Л1, то во втором случае реле мощности замкнет контакт K2 и разрешит отключение линии Л II (рис. 10-24).

При наличии источников питания на приемной стороне харак­тер распределения первичных токов, показанный на рис. 10-25, не меняется, и поэтому поведение защиты будет аналогичным.

Таким образом, при к. з. на одной из параллельных линий под действием тока /р срабатывают пусковые реле защиты, под­водя оперативный ток к реле направления мощности. Последнее по знаку SР определяет поврежденную линию и замыкает цепь отключения ее выключателя.

Автоматическая блокировка защиты. Оперативная цепь за­щиты заводится последовательно через блок-контакты Б1 и Б II выключателей линии Л1 и Л II (рис. 10-24).

При отключении выключателя блок-контакт размыкает опера­тивную цепь и автоматически выводит из действия защиту. Такое выполнение оперативной цепи необходимо для правильной работы защиты в следующих двух случаях:

1. Если при к. з. на линии, например Л1 (рис. 10-24), выключатель В1 отключится раньше выключателя В3, то реле мощности защиты подстанции А под действием тока к. з., направляющегося к месту повреждения по линии Л II , разрешит защите подстанции А отключить неповрежденную линию Л II . Такое неправильное действие защиты предотвращается посредством блок-контакта Б1 автоматически размыкающего оперативную цепь защиты при отключении выключателя В1 (рис. 10-24).

Непременным условием надежности блокировки является регу­лировка блок-контактов так, чтобы получить t бл < t отключения выключателя.

2. При отключении одной из линий защита превращается в мгновенную направленную защиту. Она может неправильно работать при внешних к. з. и поэтому должна выводиться из действия.

Это осуществляется с помощью блок-контактов, снимающих плюс с защиты при отключении выключателя линии.

При отключении одной из линий с противоположной стороны (например, на подстанции В) автоматическая блокировка на защите подстанции А не дей­ствует; в этом случае защита должна отключаться вручную отключающими устройствами 5 и 6 (рис. 10-24).

Состояние блок-контактов контролируется лампой 7 (рис. 10-24), которая горит, если контакты Б1 и Б II замкнуты. Зона каскадного действия. В § 10-9, б было показано, что разница токов в параллельных  линиях 1 I 1 II уменьшается при удалении точки к. з. от места установки защиты (см. рис. 10-22, б). В результате этого каждый комплект направленной по­перечной дифференциальной защиты так же, как и у токовой диф­ференциальной защиты, имеет т (рис. 10-27) при к. з., в пределах которой ток Iр < Iс.з, вследствие чего этот комплект защиты не может сработать. Однако после отключения поврежденной линии с противоположной стороны не работавшая до этого защита при­ходит в действие и отключает поврежденную линию. Так, на­пример, при к. з. на Л1 в точке К вблизи шин подстанции В защита А не работает, так как Iр < Iс.з. После отключения повре­жденной линии Л1 со стороны подстанции В (где ток Iр достаточен для надежного действия поперечной дифференциальной защиты В) весь ток Iк направится от подстанции А к месту повреждения К по Л1. В этом случае Ir = Iк, III = 0, а ток в пусковых реле защиты А резко возрастет: Iр = IIIII = Iк и станет больше Iс.з

Пусковые реле защиты А срабатывают, орган направления мощности выбирает поврежденную линию Л1, и защита действует на ее отключение.

При к. з. вблизи шин подстанции А отключение поврежденной линии происходит аналогично: сначала работает ближняя к месту к. з. защита А, а затем защита В.

Такое поочередное действие защит называется каскадным, а зона А и тВ), в пределах которой Iр < Iс.з, вследствие чего направленная дифференциальная защита не действует, пока поврежденная линия не отключится с противоположной сто­роны, называется зоной каскадного действия защиты.

Зона каскадного действия определяется на основе таких же соображений, как и мертвая зона по выражению (10-22).

 

 При каскадном действии защиты полное время включения к. з. удваивается, что является недостатком защиты, поэто­му зону каскадного действия стремятся сократить, для чего следует уменьшать Iс.з

Мертвая зона по напря­жению. При к. з. вблизи ме­ста установки защиты оста­точное напряжение U р , под­водимое к зажимам реле мощ­ности, очень мало (см. рис. 7-6) г а при к. з. у шин под­станции оно равно нулю. В этом случае мощность на зажимах реле направления мощности оказывается недостаточной для его дей­ствия и защита отказывает в работе. Таким образом, направленная поперечная дифференциальная защита имеет Мертвую зону по напряжению. Величина мертвой зоны невелика, она определяется расчетом, как указано в § 7-7.

Работа защиты при обрыве провода линии с односторонним заземлением. На рис. 10-28 показано протекание тока к. з. при обрыве одного провода линии и заземлении его с одной из сторон. Направленная поперечная дифференциальная защита А под Действием тока в линии Л1 отключает поврежденную линию. Одновременно от тока к. з. в линии Л II срабатывает защита В и неправильно отключает неповрежденную линию Л II . Устра­нение этого недостатка защиты требует усложнения схемы. Опыт эксплуатации показывает, что рассмотренный вид повреждения бывает редко, поэтому специальных мер к устранению непра­вильной работы защиты обычно не применяют.

 


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!