7.6. Отсечки с выдержкой времени

Мгновенная отсечка защищает только часть ЛЭП; чтобы выполнить РЗ всей ЛЭП с минимальным временем действия, применяется отсечка с выдержкой времени (см. рис.5.2, б). Зона и время действия такой отсечки 1 (рис.5.7, а, б) согласуются с зоной и временем действия мгновенной отсечки 2 так, чтобы была обеспечена селективность.

Для выполнения этих условий время действия РЗ t_з1 отсечки 1 выбирается на ступень Δt больше t_з2 отсечки 2:

(5.5)

В зависимости от точности реле времени отсечки 1 t₃ = 0,3÷0,6 с. Зона действия отсечки 1 должна быть короче зоны работы отсечки 2 (рис.5.7, в).

В сети с односторонним питанием согласование зон действия РЗ 1 и 2 обеспечивается при выполнении условия

(5.6)

где k_отс = 1,1 ÷1,2. Зона действия отсечки 1 (AN на рис.5.7, а) находится графически.

В сети с двусторонним питанием токи I_К1 и I_К2, проходящие через отсечки 1 и 2, неодинаковы (рис.5.8): I_К2 > I_К1. С учетом этого согласование зон действия отсечек 1 и 2 выполняется обычно графическим способом. Для этой цели (рис.5.8) строится зависимость I_К1 и I_К2 от расстояния l до точки КЗ.

По пересечению прямой I_с.з2 с кривой I_К2 (точка М) определяется конец зоны действия отсечки 2. От точки М необходимо отстроить отсечку 1. Для этого по кривой I_К1 находится ток I_к1М, проходящий в РЗ 1 при КЗ в конце зоны отсечки 2 (точка М).

В соответствии с условием (5.2):

(5.6а)

Расчет ведется при максимальном I_К1 и минимальном I_К2 значениях. Ток I_c.з должен быть также отстроен от I_кА при КЗ на шинах подстанции А. Зона действия отсечки определяется по точке пересечения I_с.з1 и I_К1. Схемы отсечки с выдержкой времени выполняются так же, как и схемы МТЗ с независимой характеристикой (4.2).

Токовые отсечки являются самой простой РЗ. Быстрота действия в сочетании с простотой схемы составляет важное преимущество этих РЗ. Недостатками отсечек являются: неполный охват защищаемой ЛЭП и непостоянство зоны действия в связи с изменением режима энергосистемы.

Сочетая МТЗ 1 с мгновенной отсечкой 3 и отсечкой с выдержкой времени 2, можно получить трехступенчатую МТЗ, обеспечивающую быстрое отключение повреждений на защищаемой линии W1 и резервирующую РЗ 4 и 5 следующего участка. Характеристика времени действия трехступенчатой МТЗ показана на рис.5.9.

Лекция 8 токовая направленная защита

8.1. Необходимость направленной защиты в сетях с двусторонним питанием

8.2. Функциональная схема и принцип действия токовой направленной защиты

8.3. Схемы направленной максимальной токовой

8.1. Необходимость направленной защиты в сетях с двусторонним питанием

Н аправленной называется РЗ, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности КЗ S_K. Необходимость в применении направленных РЗ возникает в сетях с двусторонним питанием (рис.7.1, а) и в кольцевых сетях с одним источником питания (рис.7.1, б). При двустороннем питании места КЗ для ликвидации повреждения РЗ должна устанавливаться с обеих сторон защищаемой ЛЭП, как показано на рис.7.1.

Самым простым способом РЗ от КЗ, как и в сетях с односторонним питанием, может служить защита, реагирующая на возникновение тока КЗ. Однако простая МТЗ, реагирующая только на значение тока (рассмотренная выше), в подобных сетях не может обеспечить селективного отключения повреждения. Для селективного действия ее необходимо дополнить реле направления, реагирующим на знак мощности, протекающей по защищаемому присоединению.

Действительно, предположим, что в сети на рис.7.1, а на всех ЛЭП установлены МТЗ, и рассмотрим действие одной из них – например 5'. При КЗ в точке К1 выдержка времени защиты 5' должна быть меньше времени действия РЗ 6', 7' и 8', т.е. t_5' < t_6', t_7' и t_8',. В случае же КЗ в точке К2 МТЗ 5' должна действовать медленнее РЗ 6' (t_5'>t_6'). Одновременное выполнение обоих требований невозможно. Так, при выполнении первого требования (т.е. при t_5' < t_6') МТЗ 5' будет действовать неселективно при КЗ на W3. Эту неселективность можно устранить, заменив МТЗ 5' направленной защитой 5, действующей только при направлении мощности КЗ от шин в ЛЭП. При этом РЗ 5 не будет действовать при КЗ на W3, так как в этом случае мощность КЗ будет направлена из линии к шинам и поэтому второе требование (t_5'>t_6') отпадает. При аналогичном выполнении всех остальных МТЗ сети селективное отключение повреждений становится возможным при выборе выдержек времени P3_, действующих в одном направлении, по ступенчатому принципу. Исходя из сказанного, можно сформулировать следующие принципы выполнения селективной РЗ в сетях с двусторонним питанием:

1) защита должна устанавливаться с обеих сторон каждой ЛЭП и действовать на отключение при появлении тока КЗ, если мощность направлена от шин в линию (рис.7.1);

2) выдержки времени на РЗ, работающих при одном направлении мощности (от генератора А или генератора В), должны согласовываться по ступенчатому принципу, нарастая по направлению к источнику питания: у РЗ, действующих от тока источника А, выдержка времени t₆ < t₄ < t₂; у РЗ, действующих от тока источника В, t₃<t₅<t₇.