Основные органы дфз и особенности их выполнения

ДФЗ состоит из трех основных элементов: пускового органа П₁ и П₂, пускающего передатчик и разрешающего действовать защите при КЗ; органа манипуляции, управляющего передатчиком токов высокой частоты (с помощью Т_м) в зависимости от знака сравниваемых токов, и органа сравнения фаз токов, действующего на отключение при совпадении фаз токов, проходящих по концам линии.

ДФЗ не реагирует на нагрузку, поэтому пусковой орган в схемах этой защиты не является обязательным. Однако при его отсутствии любое нарушение непрерывной циркуляции токов высокой частоты будет приводить к срабатыванию РО и ложному отключению линии. Поэтому во всех схемах ДФЗ применяются пусковые реле, отстроенные от токов нагрузки.

К особенностям выполнения органов защиты относятся:

1. одновременный пуск ВЧ передатчиков на обоих концах защищаемой линии.

При удаленных внешних КЗ, когда пусковые реле, пускающие ВЧ передатчик, работают на пределе своей чувствительности, возможна работа пускового органа только с одной стороны линии. Тогда ток высокой частоты будет прерывистым и защита подействует ложно. Для исключения этого пусковой орган защиты выполняется из двух комплектов: одного – чувствительного, пускающего ВЧ передатчик, и второго – более грубого (в 1,5-2 раза), управляющего цепью отключения.

2. нарушение непрерывности ВЧ сигнала при внешних КЗ и качаниях может возникнуть также вследствие неодновременного действия реле, пускающих передатчики, установленных на противоположных концах линии. Поэтому пуск ВЧ передатчиков при внешних КЗ должен осуществляться несколько раньше, чем срабатывает реле РО, замыкающее цепь отключения защиты, а останов их должен происходить несколько позже возврата пусковых реле, управляющих цепью отключения. При КЗ в зоне передатчик на отключившемся конце линии должен немедленно остановиться для предупреждения блокировки защиты противоположной стороны.

3. выполнение ДФЗ, сравнивающих токи в каждой фазе, получается весьма сложным и дорогим.

Защита значительно упрощается и становится более надежной, если вместо токов фаз сравнивать их симметричные составляющие, получаемые от фильтров, преобразующих трехфазную систему токов в однофазную. В качестве фильтра в защитах этого типа используются комбинированные фильтры, на выходе которых получается ток I_ф, пропорциональный I₁+kI₂ или I₁+kI₀.

Подобные фильтры обеспечивают действие защиты при всех видах КЗ.

В случае симметричных КЗ ток фильтра обусловливается составляющей I₁, а при несимметричных КЗ – составляющими I₁ и I₂ или I₁ и I₀.

5.4. Искажение фаз сравниваемых токов

(ФАЗОВЫЕ ПОГРЕШНОСТИ)

При рассмотрении принципа действия защиты предполагалось, что при внешних КЗ токи I_m и I_n по концам защищаемой линии сдвинуты по фазе на угол φ=180º, а при КЗ в зоне – совпадают по фазе, т.е. φ=0º.

В действительности из-за погрешности ТТ и ряда других причин фазы вторичных токов искажаются, и поэтому сдвиг фаз φ между токами на обоих концах линии отличается от указанных выше значений. При больших искажениях фаз токов I_m и I_n возможны неправильные действия защиты при внешних КЗ и отказ в работе – при КЗ в зоне. В связи с этим параметры защиты выбираются так, чтобы она блокировалась в условиях внешнего КЗ при φ=180º-β и работала при КЗ, в зоне при φ>0. Предельное значение угла β, при котором защита должна блокироваться, называется углом блокировки защиты (рис. 5.8). Для уменьшения искажений фаз I_m и I_n ТТ, питающие ДФЗ, должны выбираться по 10%-ным характеристикам, при этом угловая погрешность каждого ТТ не будет превышать 7%.

При КЗ в зоне кроме погрешности ТТ, искажающих фазы токов, имеется расхождение фаз первичных токов I_m и I_n вследствие различия фаз между ЭДС Е_m и Е_n эквивалентных генераторов; разницы углов полных сопротивлений в схемах замещения прямой, обратной и нулевой последовательности и наложения токов нагрузки на токи КЗ.

Рис. 5.8. Расчетные условия работы избирательного органа ДФЗ при внешних, внутренних повреждениях