2. Защита электрических сетей. Поперечная дифференциальная защита линий.

Защита электрической сети — комплекс контруктивно-технологических решений и инженерно-технических мероприятий, целью которых является защита электрической цепи потребителя электрической энергии. Разделяется на устройства первичной и вторичной защиты.

Устройства первичной защиты электрической сети

Обеспечивают:

• общее отключение сети при превышении напряжением питающей сети порогового значения и последующее восстановление подключения при возврате в пределы нормы,

• отключение при снижении напряжения питающей сети ниже нижнего порога.

Устанавливаются на вводе электрической сети, в случае частного дома или квартиры, сразу после счётчика электрической энергии.

Примеры:

• автоматическое защитное устройство (АЗУ-60).

Способ работы — адаптивный: при потенциальной опасности принятие решения на отключение принимается контроллером, который анализирует параметров питающей сети. В современных контроллерах применяется микропроцессорная обработка сигнала предварительно полученного специальными устройствами (например, измерительным трансформатором).

Отличия:

• выдерживают высокие токи потребления от 6 до 60 Ампер,

• рассчитаны на высокую скорость срабатывания от 0,01 до 0,005 секунды.

Так как период в питающей сети частотой в сети 50 Гц составляет 0,02 секунды, то и время срабатывания защитного устройства, контролирующего сетевое напряжение, должно быть меньше 0,02 секунды.

Устройства вторичной защиты электрической сети

Обеспечивают:

• стабилизацию напряжения,

• отключение нагрузки (в виде подключенных отдельных энергопотребляющих приборов, квартир, частных домов) при превышении напряжением питающей сети порогового значения.

Способ работы — инерционный: отключение происходит после возникновения опасного напряжения, время срабатывания превышает 0,1 секунды.

Отличия:

• обеспечивают защиту лишь в очень ограниченных пределах, так как устройства работаю по инерционному способу,

• не рассчитаны на импульсные скачки напряжения.

Примеры устройств вторичной защиты:

• плавкие предохранители,

• автоматические выключатели,

• блоки бесперебойного питания,

• стабилизаторы напряжения,

• устройства токовой защиты (УЗО).

Токовая поперечная дифференциальная защита (рис. 10.5) применяется для защиты двух параллельных линий, присоединённых к шинамподстанции. Здесь трансформаторы тока линий также имеют одинаковыекоэффициенты трансформации. Реле тока КА и токовые обмотки реле направления мощности KW1 и KW2 включаются на разность токов вторичных обмоток трансформаторов тока ТА1 и ТА2.При нормальном режиме и при внешнем КЗ (точка К2) токи в линияхравны, токи через реле КА и токовые обмотки I реле KW1 и KW2 равнынулю (за исключением тока небаланса) и защита не срабатывает.При КЗ на одной из линий в зоне защиты (точка К1) равенство токовнарушается (через Q1 больше, чем через Q2) и реле КА срабатывает (припревышении разности токов тока срабатывания) и через контакты KW1или KW2 отключает повреждённую линию. В данной схеме необходимыдва реле направления мощности KW1 и KW2 для определения повреждённой линии.

При отключении одной из параллельных линий защита должна автоматически отключаться во избежание отключения неповреждённойлинии. Для этого последовательно с контактом КА токового реле включены вспомогательные («нормально открытые») контакты Q1.1 и Q2.1 выключателей Q1 и Q2.