ВИДЫ ЗАЩИТ ШИН И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ



Опыт эксплуатации показывает, что, несмотря на благоприятные условия для надзора и ухода за элементами распределительных устройств электростанций и подстанций, повреждения на их шинах все же имеют место. К числу наиболее характерных причин, вызывающих к. з. на шинах, следует отнести: перекрытие шинных изоляторов и вводов выключателей; повреждение трансформаторов напряжения и установленных между шинами и выключателями трансформаторов тока; поломка изоляторов разъединителей и воз­душных выключателей во время операций с ними; ошибка об­служивающего персонала при переключениях в распределитель­ных устройствах.

Для отключения к. з., возникающих на шинах электростанций и подстанций, на питающих шины генераторах, трансформато­ рах и линиях, обычно предусматриваются соответствующие за­ щиты. В качестве таких защит на генераторах и Трансформато­рах служат защиты от внешних к. з., а на линиях — максималь­ные или дистанционные защиты, однако эти защиты работают при к. з. на шинах с выдержкой времени, имеющей иногда зна­чительную величину.

В то же время по условиям устойчивости, особенно в сетях 110500 кВ, обычно требуется мгновенное отключение между­ фазных к. з. на шинах. В таких случаях появляется необходи мостъ в применении специальных защит шин, способных отклю­ чать повреждения на них без выдержки времени.

Кроме недостаточной быстроты действия, защиты линий, трансформаторов и генераторов в некоторых случаях не могут обеспечить селективного отключения поврежденной системы шин.

Характерным примером этого может служить подстанция с двумя выключателями на каждом присоединении (рис. 19-1). При к. з., например, на первой системе шин защиты 1 и 2 отклю­чают соответственно выключатели В-1 и В-2, лишив питания обе системы шин, хотя при данной схеме соединений имеется воз­можность сохранить в работе всю подстанцию, отключив выклю­чатели В-3 и В-4. Такая ликви­дация повреждения может быть обеспечена с помощью специаль­ной защиты шин.

Таким образом, специальные защиты шин применяются в тех случаях, когда защита присоеди­ нений не в состоянии обеспечить необходимого быстродействия или селект ивности.

Для прекращения к. з. на ши­нах их защита должна действовать на отключение всех присоедине­ний, питающих шины. В связи с этим специальные защиты шин приобретают особую ответствен­ность, так как их неправильное действие приводит к отключению  целой электростанции или под­станции либо их секции. Поэтому принцип действия защит шин и их практическое выполнение (монтаж) должны отличаться повышенной надежностью, исклю­чающей какую-либо возможность их ложного действия.

В настоящее время в качестве быстродействующей и селек­тивной защиты шин получила повсеместное распространение защита, основанная на дифференциальном принципе. На транс­форматорах и секционных выключателях, питающих шины, у ко­торых отходящие линии имеют реакторы, в качестве специаль­ной защиты шин применяются токовые отсечки и дистанционные защиты.

В последнее время быстрое отключение к. з. на шинах соче­тается с автоматическим повторным включением шин (АПВ). Опыт эксплуатации показывает, что некоторая часть к. з. на ши­нах имеет переходящий характер и при быстром отключении не восстанавливается после повторного включения.

 

Дифференциальная защита шин

Дифференциальная защита  шин (рис. 19-2) основывается на том же принципе, что и рассмотренные ранее дифференциальные защиты генераторов, трансформаторов и ли­ний, т. е. на сравнении величины и фазы токов, приходящих к защищаемому элементу и уходящих от него.

Для питания защиты на всех присоединениях устанавливаются трансформаторы тока с одинаковым коэффициентом трансформа­ции пТ (независимо от мощности при­соединения).

Дифференциальное реле 1 подклю­чается к трансформаторам тока всех присоединений, так чтобы при первич­ных токах, направленных к шинам, в нем проходил ток, равный сумме токов всех присоединений, т. е. Iр == ΣI прис. Тогда при внешних к. з. ΣI прис = О и реле не действует, а при к. з. в зоне (на шинах) ΣI прис равна сумме токов к. з., притекающих к месту повреждения, и защита работает.

Обычно первичные обмотки всех трансформаторов тока подключаются к шинам одноименными зажимами (рис.19-2); при этом для выполнения ука­занного включения реле 1 все вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются параллельно одноименной
полярностью (начало — с началом, конец — с концом) и параллельно к ним подключается обмотка реле 1.                                                                                

При внешнем к. з. (точка К на рис. 19-2) ток к. з. I4, идущий от шин к месту к. з. по поврежденной линии Л4, равен сумме токов, притекающих к шинам от источников питания:

Из токораспределения, показанного на рис. 19-2, видно, что вторичные токи /, / и /зв, соответствующие первичным токам, притекающим к шинам, направлены в обмотке реле противопо- ложно току / (первичный ток которого утекает от шин). Ток в реле

Выражая вторичные токи через первичные и учитывая равенство (19-1), получаем, что ток

Следовательно, при внешних к. з. ток в реле отсутствует.


 

Выражение (19-5) показывает, что при к. з. на шинах диффе­ренциальная защита шин реагирует на полный ток Iк в месте к. з. и благодаря этому имеет наивыгоднейшие условия в отношении чувствительности. Защита будет действовать, если

В нормальном режиме по части присоединений токи направлены к шинам, а по другой части — от шин. Сумма токов, приходящих к шинам, всегда равна сумме токов, уходящих от них: ΣIприх= ΣIуход.

В обмотке реле приходящие и уходящие токи направлены встречно, поэтому ток в реле

Но из-за погрешности трансформаторов тока в реле появляется ток небаланса. Поскольку токи нагрузки меньше токов к. з, величина тока небаланса в нормальном режиме значительно меньше, чем при внешнем к. з.


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 313; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!