Защита от замыканий на землю, срабатывающая от гармонических составлющих тока нулевой последовательности
Для сетей с компенсированной нейтралью указанные выше принципы ЗЗ не годятся, так как величина тока на поврежденной линии может быть меньше чем на неповрежденной, а направление этого тока может быть каким угодно. Для таких сетей используются специальные защиты, работающие на высших гармониках, учитывая, что реактор в нейтрали компенсирует только основную гармонику тока, а высшие гармоники остаются.
Высшие гармонические, содержащиеся в токе и при нормальном режиме, обусловлены несинусоидальным характером кривых ЭДС генераторов и токами намагничивания силовых трансформаторов. При этом основным источником высших гармонических являются силовые трансформаторы. В зависимости от условий работы, характера нагрузки и конфигурации сети порядок высших гармонических и их амплитуды изменяются.
При возникновении однофазного замыкания на землю содержание высших гармонических в сети резко увеличиваются, причем их содержание в токе нулевой последовательности поврежденной линии во много раз больше, чем неповрежденной.
Разработаны устройства (например, УСЗ-2/2), предназначенные для селективной сигнализации замыканий на землю в кабельных сетях 6 -10 кВ с заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Устройство содержит согласующий трансформатор, измерительно-преобразовательную, логическую и исполнительные части.
Согласующий трансформатор служит для согласования работы устройства с различными типами ТНП. Измерительно-преобразовательная часть определяет наличие высших гармонических в установившемся токе нулевой последовательности (она представляет из себя полосовой фильтр с частотой пропускания 50 Гц …2 кГц). При возникновении повреждения на защищаемом участке появляется сигнал на выходе измерительного элемента. Логическая и исполнительная части с задержкой на срабатывание около 30-50 мс (что достаточно для правильного действия защиты при перемежающихся замыканиях и отстройки ее от переходных процессов) выдает сигнал в выходные цепи. Причем сигнал срабатывания фиксируется «защелкой» и снимается лишь оперативно кнопкой.
|
|
|
Величина тока высших гармоник не постоянна, а зависит от схемы сети, тока нагрузки, уровня напряжения на шинах; поэтому величина тока в защите ЗЗ колеблется и трудно подобрать уставку и рассчитать ее тоже нельзя, не имея реальных данных. Поэтому часто единственным методом настройки такой защиты является опыт замыкания на землю, при котором определяются величины токов высших гармоник на поврежденном и неповрежденных фидерах.
Наибольший эффект при применении метода высших гармоник, дает принцип сравнения величины тока на фидерах: в любом случае величина тока высших гармоник на поврежденном фидере больше, чем на неповрежденном. Данный принцип можно организовать на подстанционном уровне управления.
|
|
|
Логическая защита шин (ЛЗШ)
Короткие замыкания на шинах комплектных распредустройств, приводят к быстрому разрушению поврежденной и смежных ячеек, если они отключаются токовой защитой ввода. Поэтому, как правило, комплектные ячейки распределительных устройств снабжаются специальными средствами защиты шин. Это так называемые устройства дуговой защиты шин. Они бывают клапанные, световые и устанавливаются заводом изготовителем ячейки. Широко распространены устройства дуговой защиты на фототиристорах. Кроме специально выполненного устройства, защиту шин, со свойствами близкими к дуговой защите, можно выполнить на токовом логическом принципе, используя практически любое комплектное устройство РЗА установленное на вводе и отходящих линиях.
Принцип действия токовой логической защиты шин показан на рис. 3.4. Токовые блокирующие органы ЛЗШ выводятся от каждого фидера на шинки блокировки ЛЗШ и поступают на дискретный вход защиты выключателя ввода и секционного выключателя. При коротком замыкании в точке К2 срабатывает защита фидера и ее блокирующий токовый орган, и в защиту ввода и СВ (при питании секции от СВ) подается блокирующий сигнал, выводящий из действия отсечку. При КЗ в точке К1, т.е. на шинах, ток КЗ не протекает ни в одной защите отходящей линии, поэтому отсечка не блокируется, и работает отсечка на отключение питающего ввода (или секционного выключателя).
|
|
|
Рис. 3.4. Пояснение принципа логической защиты шин.
При использовании ЛЗШ легко реализуется устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ).
Принцип выполнения УРОВ следующий: цепи блокировки токовой отсечки ввода от ЛЗШ замыкаются при срабатывании измерительного токового органа любого из выключателей, отходящих от секции фидеров, и размыкаются после срабатывания выходного реле на отключение этого выключателя. После этого снимается блокировка вышестоящей отсечки и она срабатывает с некоторой задержкой, необходимой для отстройки от времени нормального отключения выключателя фидера.
Проиллюстрируем это на примере схемы рис. 3.4:
При возникновении на фидере (например, в точке К2) короткого замыкания, срабатывает токовый орган ЛЗШ и блокирует токовую отсечку на вводе (или СВ). После истечения выдержки времени максимальной токовой защиты срабатывают выходные реле защиты. Выходное реле подает напряжение на соленоид отключения выключателя, а нормально замкнутые контакты реле размыкают цепи блокировки ТО защиты ввода (или СВ). Пускается токовая отсечка, на которой устанавливается выдержка времени 0,15…0,2 сек., в зависимости от быстродействия выключателя фидера. Если выключатель отключается, то ток в отсечке ввода исчезает, и его отключение не происходит. При отказе выключателя ток КЗ не исчезает, отсечка дорабатывает и отключает ввод.
|
|
|
Чувствительность такого УРОВ определяется чувствительностью токовой отсечки ввода (или СВ). В ряде случаев такой чувствительности недостаточно. В таком случае требуется применить более сложное реле (например, микропроцессорное), которое оснащено встроенной функцией УРОВ. В этих реле чувствительность УРОВ определяется встроенным в реле органом минимального тока, который имеет низкую уставку по току (менее нагрузочного тока фидера). Чувствительность такого УРОВ определяется только чувствительностью защиты фидера.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 263; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!