7.6.2. Выдержка времени защиты

Выдержки времени ТНЗ выбираются по условию селективности (рис. 7.6.3).

Из анализа действия защит при КЗ в точках К1–К3 следует, что направленность действия требуется не на всех защитах. Так как выдержка времени защиты 3 больше выдержки времени защиты 2 (t₃>t₂), то селективность действия защиты 3 при КЗ на линии w1 может быть обеспечена без органа направления, то же относится и к защите 4.

Орган направления должен устанавливаться на тех защитах, у которых при направлении мощности КЗ к шинам нельзя обеспечить селективность посредством выдержки времени. Исключение органов направления мощности у ряда защит существенно экономит средства на организацию релейной защиты сети. Проектирование направленных защит в сетях следует начинать с вопроса необходимости использования органов направления мощности.

7.6.3. Мертвая зона

Мертвая зона – участок линии при КЗ, в пределах которого реле направления мощности не работает из–за того, что мощность на её зажимах оказывается меньше мощности срабатывания.

По правилам устройства электроустановок (ПУЭ) при расчете уставок токовой направленной защиты должна быть рассчитана протяженность мертвой зоны.

Рис. 7.6.4

При металлическом трехфазном КЗ на границе мертвой зоны (рис.7.6.4, точка К1) мощность на зажимах реле равна мощности срабатывания:

S_P=S_C.P=U_PI_Psin(–_P);

, (7.15)

где S_C.P – мощность срабатывания, определяется по заводским данным;

– ток трехфазного металлического КЗ в начале линии (допускается с целью упрощения).

Вычисление sin(–_P):

– параметры линии.

Зная _К и схему включения реле, находят _P.

Например для 90 схемы _P=_К – 90 (см. рис. 7.4.5), угол внутреннего сдвига  находят из справочника или паспорта реле. Подставив данные в формулу (7.15), находят U_С.P

Первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания реле:

U_Ф1=U_C.P n_Н – если реле включено на фазное напряжение;

– если реле включено на линейное напряжение.

Сопротивление Z_М.З, в котором падение напряжения от тока I_КЗ равно U_Ф1:

. (7.16)

Длина мертвой зоны

, (7.17)

где Z_у – удельное сопротивление линии, .

Мертвая зона является существенным недостатком всех защит, в состав которых входят реле направления мощности.

7.7. Токовые направленные отсечки

Принцип действия токовых направленных отсечек (ТНО) такой же, как и у ненаправленных. Реле направления мощности не позволяет ТНО действовать при мощности КЗ, направленной к шинам. Отстройка тока срабатывания ТНО ведется только от токов КЗ, направленных от шин подстанции (см. рис. 7.7.1).

ТНО применяются в сети с двусторонним питанием, когда обычная отсечка оказывается слишком грубой. Зона отсечки с применением реле направления мощности значительно увеличивается.

Вследствие наличия мертвой зоны у реле направления мощности ТНО должна применяться только в тех случаях, когда обычная отсечка не удовлетворяет условию чувствительности.

Схема мгновенной ТНО отличается от схемы ТНЗ (см. рис. 7.3.1) только отсутствием реле времени.

Как и обычные отсечки ТНО выполняется как мгновенной, так и с выдержкой времени.

Эффективно применение трехступенчатой токовой направленной защиты.