ОГРАНИЧЕНИЯ ПО ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ЗАЩИТ
Многие разработчики направленных защит от ОЗЗ в своих рекламных материалах указывают в качестве возможных уставок самые малые токи и напряжения срабатывания, которые можно реализовать на их изделиях в лабораторных условиях. Речь иногда идет о первичном токе срабатывания порядка 0,2–0,3 А. В некоторых случаях рекомендуется использовать мгновенно действующие защиты, даже если в этом нет необходимости. Попытки воспользоваться такими рекомендациями на практике часто приводят к неселективным срабатываниям защит.
Для этого есть три основные причины.
1. В большинстве случаев в реальных сетях, даже при отсутствии ОЗЗ, по присоединениям постоянно или периодически протекают токи нулевой последовательности (небалансы), вызванные описанными ниже причинами.
Практические попытки многих специалистов измерить значения этих токов в процессе эксплуатации часто оканчиваются неудачей из-за неправильно выбранных приборов, замера небалансов не в тех режимах, когда они максимальны, и т.д.
Первый случай. Для замера токов небаланса используются чувствительные миллиамперметры, имеющие большое входное сопротивление (например, сотни Ом). В результате включения такого прибора в цепь вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности (ТТНП) ток в его цепи становится близким к нулю, а после возвращения схемы в исходное состояние вновь возрастает до прежнего значения. Небаланс как бы прячется, а потом появляется вновь, готовый привести к неселективному действию защиты.
Второй случай. Замеры небалансов выполнены корректно, полученные значения зафиксированы. Через несколько часов в «смежной» сети, электрически отделенной от рассматриваемой, возникает ОЗЗ и через межцепные емкости двухцепных линий (реже – через межобмоточные емкости питающих трансформаторов) напряжение нулевой последовательности поступает в рассматриваемую сеть, вызывая в ней повышенные токи небаланса. Это также может привести к неселективному срабатыванию защит.
|
|
|
2. Измерительные трансформаторы тока нулевой последовательности (в меньшей степени – трансформаторы напряжения) в области малых сигналов могут дать весьма большие погрешности.
В некоторых экспериментах при первичных токах отечественных ТТНП, составляющих доли ампера, были зафиксированы угловые погрешности в десятки электрических градусов и весьма значительные погрешности по модулю. В результате, например, вектор вторичного тока нулевой последовательности неповрежденной линии может попасть в область срабатывания и защита отключит эту линию. При возрастании токов погрешности сначала уменьшаются, а потом снова начинают расти.
|
|
|
3. Мгновенно действующие защиты в гораздо большей степени подвержены всевозможным «вредным воздействиям», чем защиты с выдержкой времени.
Рис. 1. Случай феррорезонанса после отключения ОЗЗ
Поэтому, если нет острой необходимости использовать защиты без выдержки времени, этого лучше избегать. Например, при перемежающихся дугах, у защиты с выдержкой времени и интегрированием рабочего сигнала гораздо больше шансов остаться селективной, чем у аналогичной без выдержки времени.
На рис.1 приведена полученная в процессе производственных испытаний осциллограмма напряжения нулевой последовательности на сборных шинах. Из нее видно, что после отключения замыкания на землю на шинах еще в течение нескольких десятых долей секунды присутствует напряжение нулевой последовательности, вызванное процессом феррорезонанса с участием измерительного трансформатора напряжения и емкостей оставшихся в работе линий. Вектор тока нулевой последовательности, протекающего при этом по оставшимся в работе (неповрежденным) линиям, может попасть в зону действия их защит, что приведет к их отключению. Частота токов и напряжений нулевой последовательности после отключения ОЗЗ резко снижается, но это не мешает отключению одной или нескольких неповрежденных линий.
Причина заключается в том, что частотные фильтры, устанавливаемые в большинстве защит от ОЗЗ, являются фильтрами-пробками высоких частот и легко пропускают на реагирующие органы субгармонические составляющие. Предотвратить описанные ложные срабатывания можно, если ввести соответствующую выдержку времени и использовать заземляющий резистор
|
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕБАЛАНСОВ
Для расчета уставок направленных защит необходимо исследовать виды «небалансов», которые могут присутствовать в защите при отсутствии на защищаемом присоединении ОЗЗ и способны привести к срабатыванию чувствительных видов защит.
Под небалансом в защите от однофазных замыканий на землю будем понимать рабочий сигнал (в рассматриваемом случае – ток или напряжение нулевой последовательности), «ощущаемый» защитой при отсутствии ОЗЗ на защищаемом присоединении или искажающий её поведение при ОЗЗ на защищаемом присоединении. Одной из особенностей небалансов в защитах от ОЗЗ является то, что некоторые из них могут не только приводить к ложным или излишним срабатываниям защиты, но и способны влиять на её чувствительность при замыкании на защищаемом присоединении.
Следует отметить, что описанные ниже исследования не являются полностью завершенными. Некоторые процессы и сигналы ещё предстоит исследовать. Преждевременно было бы на основании описанных ниже материалов писать методики расчета уставок всех перечисленных разновидностей направленных токовых защит. Тем не менее, описанные ниже результаты представляют интерес для специалистов и могут послужить объектом обсуждения.
По причинам, вызвавшим появление небалансов в защите, их можно условно поделить на следующие три основные группы:
|
|
|
- небалансы, связанные с различными процессами в сети, которые в свою очередь можно разделить на длительно присутствующие в сети и кратковременно появляющиеся и исчезающие;
- небалансы, вызванные погрешностями измерительной аппаратуры, значения которых в меньшей или большей степени зависят от режима сети;
- можно выделить отдельную группу экстремальных небалансов, значения которых иногда бывает сложно определить и от которых трудно или практически невозможно отстроиться по величине.
Некоторые разновидности небалансов могут существовать, не изменяясь, длительное время, другие появляются и исчезают, третьи меняют свою величину при изменении режима сети.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!