1.6. Особенности повреждений ээс

При выполнении релейной защиты, действующей на отключение, в сетях с глухозаземленными нейтралями (110 кВ и выше) учитываются трехфазные K⁽³⁾, двухфазные K⁽²⁾ (между двумя фазами), двухфазные на землю K^(1,1) и однофазные K⁽¹⁾ КЗ. В этих сетях защита выполняется двумя комплектами: комплектом от междуфазных КЗ, включенным на полные токи и напряжения фаз, и комплектом от КЗ на землю, включенным на токи и напряжения нулевой последовательности.

В сетях с изолированными нейтралями или нейтралями, заземленными через дугогасящие реакторы, при выполнении релейной защиты, действующей на отключение, учитываются K⁽³⁾, K⁽²⁾ и двойные КЗ на землю K_дв^(1,1). При однофазных замыканиях на землю K_з⁽¹⁾ (не КЗ!) защита, как правило, выполняется действующей на сигнал, за исключением тех случаев, когда по условиям техники безопасности требуется отключение K_з⁽¹⁾. В этих сетях выполняют защиту от всех видов КЗ, включенной на полные токи и напряжения, либо при K_дв^(1,1), переключаемой на слагающие нулевой последовательности.

На трансформаторах (автотрансформаторах) принято выполнять защиту, действующую на отключение при всех видах многофазных и однофазных КЗ на выводах и в обмотках, а также при витковых КЗ и возникновении «пожара» стали.

Работа РЗ определяется подводимыми токами, напряжениями и фазными соотношениями между ними. Поэтому для анализа работы устройств РЗ необходимо рассчитать токи в защите, напряжения в месте установки защиты, а также построить векторные диаграммы этих величин. При построении векторных диаграмм задаются условными положительными направлениями токов к месту КЗ, напряжений – к нейтральным, а ЭДС – от нейтральных точек системы.

В целях упрощения в расчетах величин при КЗ не учитывают ток нагрузки и расчеты производят для начального момента времени без учета переходного сопротивления в месте КЗ.

1.7. Многофазные короткие замыкания в одной точке

Трехфазные КЗ K⁽³⁾ рассматриваются для неразветвленной цепи (рис. 1.7). Исходными при построении векторной диаграммы являются ЭДС системы Е_А, Е_В и Е_С. Ток в месте КЗ и в защите одинаков, и его модуль, например, для фазы А равен , а аргумент (угол сдвига относительно Е_А) . В месте КЗ . Модуль остаточного напряжения в месте установки защиты , а аргумент .

Рис. 1.7. Схема замещения сети (а) и векторная диаграмма токов и напряжений при K⁽³⁾ (б)

Короткое замыкание между фазами В и С K_ВС⁽²⁾. Для всех элементов (рис. 1.7) принимается равенство сопротивлений прямой и обратной последовательностей Z₁=Z₂=Z.

Исходными при построении являются векторы ЭДС системы. Ток в неповрежденной фазе , а т.к. сумма трех фаз равна 0, то (рис. 1.8). Токи в неповрежденных фазах определяются эквивалентной ЭДС E_BC=E_B–E_C и суммой сопротивлений в контуре КЗ. С учетом принятого допущения (Z₁=Z₂) ток и сдвинут относительно Е_ВС на угол . В месте КЗ напряжение между поврежденными фазами , а фазные напряжения . Напряжение в месте установки защиты равно сумме напряжения в месте КЗ и падения напряжения в линии ; ; . Вектор междуфазного напряжения в месте установки защиты сдвинут относительно тока на угол φ_Л в сторону опережения.

Рис. 1.8. Векторная диаграмма токов и напряжений при К⁽²⁾

На рис. 1.9 представлено изменение векторной диаграммы напряжений вдоль системы в зависимости от вида КЗ.

Рис. 1.9. Изменение векторной диаграммы напряжений вдоль системы, имеющий _С=_Л, при металлических КЗ: а – схема сети; б - замыкание между тремя фазами;

в – замыкание между фазами В и С