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 = II — III = 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 (тА 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! |
Мы поможем в написании ваших работ!