III ступінь

III ступінь. Призначена для резервування роботи I та II ступенів дистанційного захисту даної лінії (ближнє резервування) та резервування роботи захистів суміжних елементів, які отримують живлення від шин протилежної підстанції (дальнє резервування). Крім того, в деяких пристроях захисту III ступінь використовується як пусковий орган дистанційного захисту.

III ступінь може бути реалізована за одним з наступних способів:

– струмового захисту, пускові органи якого ввімкнені на фазні струми;

– струмового захисту з пуском за напругою;

– дистанційного реле;

– реле струму оберненої послідовності.

Первинний струм спрацювання III ступеня, виконаного на основі струмових реле, ввімкнених на фазні струми, вибирається з двох умов:

– неспрацювання в максимальному режимі з урахуванням самозапуску двигунів;

– неспрацювання під час двофазного к.з. на землю в лінії, яка захищається.

Розрахунок проводиться за виразами

	(7.52)
,

де – максимальний робочий струм в лінії, яка захищається; – максимальне значення струму в непошкодженій фазі під час двофазного к.з. на землю (для ЛЕП з двостороннім живленням крім двофазного к.з. на землю необхідно розглядати і однофазне к.з. на землю); – коефіцієнт повернення реле, значення якого залежить від типу реле, наприклад, для реле РТ-40 ; – коефіцієнт відлагодження, приймаємо ; – коефіцієнт самозапуску, який враховує самозапуск двигунів,

Під час реалізації III ступеня на основі комбінованого пуску за струмом та напругою первинна напруга спрацювання органів напруги, які вмикаються на міжфазні напруги (реле струму вмикаються на фазні струми) вибираються з таких умов:

– відлагодження від мінімальної напруги в місці встановлення захисту під час самозапуску двигунів після вимкнення зовнішнього к.з.;

– відлагодження від напруги між пошкодженою та непошкодженою фазами під час металічного двофазного к.з. на землю

	(7.53)

де – мінімальна напруга в місці встановлення захисту під час самозапуску двигунів ( ), – мінімальна первинна напруга між пошкодженою та непошкодженою фазами під час металічного двофазного к.з. на землю в місці встановлення захисту; – коефіцієнт відлагодження, ; – коефіцієнт повернення реле (для реле РН-50 ).

Первинний струм спрацювання струмового органа комбінованого пуску за струмом та напругою вибирається з умови неспрацювання в максимальному режимі без урахування самозапуску двигунів

(7.54)

де коефіцієнти в (7.54) аналогічні коефіцієнтам у виразі (7.52).

Під час реалізації III ступені дистанційного захисту на основі реле опору, первинний опір спрацювання III ступені вибирається з умови відлагодження від мінімального опору під час самозапуску двигунів:

– для реле повного опору

(7.55)

– для спрямованого реле опору, якщо кут максимальної чутливості збігається з кутом опору лінії

(7.56)

де – мінімальне значення первинного опору в місці встановлення захисту під час самозапуску двигунів; – кут повного опору лінії та навантаження в режимі після вимкнення зовнішнього к.з. ; – коефіцієнт відлагодження ; – коефіцієнт повернення.

визначається з виразу

,

(7.57)

де – мінімальне значення первинної напруги під час самозапуску двигунів; – значення фазного струму в лінії під час максимального навантаження; – коефіцієнт самозапуску,

Первинний струм спрацювання пускового органа ІІІ ступені дистанційного захисту, виконаний на основі фільтр-реле струму оберненої послідовності, вибирається з умови відлагодження від сумарного струму оберненої послідовності в місці встановлення захисту в режимі нормального навантаження.

Час спрацювання III ступені узгоджується з III ступінню захисту суміжного елемента. Час спрацювання вибирається на ступінь селективності більшим від часу спрацювання III ступеня суміжного елемента. Так, для III ступені захисту А1 (рис. 7.39) час спрацювання визначається з виразу

(7.58)

де – час спрацювання III ступеня захисту суміжного елемента – лінії Л2; – ступінь селективності.

Чутливість III ступені

Залежно від призначення III ступені її чутливість перевіряється під час к.з. у різних точках мережі.

У випадку, коли III струпінь виконує функції ближнього резервування, чутливість перевіряється, як і для II ступені, під час к.з. у кінці лінії, яка захищається (точка К1 на рис. 7.47).

Коли III ступінь ще виконує функції дальнього резервування, його чутливість перевіряється під час к.з. в кінці суміжного елемента (точка К4 на рис. 7.47).

В залежності від функцій резервування коефіцієнт чутливості повинен мати різні значення

Коефіцієнти чутливості визначаються за такими виразами:

– при використанні реле струму

(7.59)

де – первинний струм у місці встановлення захисту під час двофазного к.з. в розрахунковій точці в мінімальному режимі;

– під час використання реле напруги (для комбінованого пускового органа за струмом та напругою)

(7.60)

де – первинна міжфазна напруга у місці встановлення захисту під час металічного трифазного к.з. в розрахунковій точці;

– під час використання реле опору

(7.61)

де – первинний опір на затискачах пускового органа III ступені під час металічного двофазного к.з. на землю в розрахунковій точці в режимі, коли цей опір має найбільше значення;

– під час використання фільтр-реле струму оберненої послідовності

(7.62)

де – первинний струм оберненої послідовності в місці встановлення захисту під час двофазного к.з. на землю в розрахунковій точці в режимі, коли цей струм має мінімальне значення.

Відповідно до вимог ПУЕ мінімальне значення коефіцієнта чутливості повинно бути:

–  під час к.з. у кінці суміжної лінії, коли III ступінь виконує функції дальнього резервування (для захисту А1 точка К4 на рис. 7.47);

–  під час к.з. у кінці лінії, яка захищається (для захисту А1 точка К1 на рис. 7.47).