7.4. Поведение реле направления мощности, включенных на токи неповрежденных фаз

В поврежденных фазах поведение РНМ определяется током и мощностью КЗ, проходящим по этим фазам, направление которых однозначно зависит от места повреждения. В иных условиях находятся реле, включенные на токи неповрежденных фаз. Эти токи и соответствующие мощности могут вызвать ложную работу РНМ, разрешая отключить неповрежденную ЛЭП при внешних КЗ.

Действительно, при двухфазных КЗ (рис.7.7) по неповрежденной фазе проходит ток нагрузки I_н. В схеме на рис.7.7 I_н на W1 направлен от шин ПС2, и РНМ на неповрежденной фазе С разрешит НТЗ2 отключить W1.

При КЗ на землю (одно- и двухфазных) на линии в сети с глухозаземленной нейтралью, кроме токов нагрузки, по неповрежденным фазам проходит часть полного тока КЗ, уходящего в землю в месте повреждения и возвращающегося к месту КЗ.

Т аким образом, при КЗ на землю полный ток в неповрежденных фазах равен геометрической сумме токов нагрузки и части полного тока КЗ:

(7.2)

где k – коэффициент, учитывающий долю тока 3I_0.к, замыкающегося по неповрежденной фазе при КЗ на землю.

7.5. Схемы направленной максимальной токовой защиты

В сети с глухозаземленной нейтралью НТЗ, предназначенная для действия только при междуфазных КЗ, выполняется по двухфазной схеме (рис.7.8, а, б). При этом для отключения КЗ на землю предусматривается РЗ, реагирующая на токи НП (см. §8.3).

В тех случаях, когда токи в неповрежденных фазах имеют большие значения и отстройка от них пусковых токовых реле недопустима по условию чувствительности, схема дополняется блокировкой, выводящей НТЗ из действия при КЗ на землю (рис.7.8). Блокировка осуществляется посредством реле тока КА₀, включенного в нулевой провод ТТ, соединенных по схеме полной звезды. В схемах, выполненных на электромеханических реле (рис.7.8, в), при КЗ на землю реле КА₀ срабатывает и снимает плюс, подводимый к НТЗ от источника оперативного тока. Пофазный пуск в таких схемах сохраняется. В схемах на полупроводниковых элементах реле КА₀ подает сигнал, блокирующий действие защиты.

Схема с дополнительным пуском по напряжению применяется, как и у МТЗ (см. §4.7), при больших токах нагрузки, требующих увеличения тока срабатывания пусковых токовых реле до значения, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность НТЗ во время КЗ. Пусковой орган напряжения блокирует действие НТЗ в режиме максимальной нагрузки. Благодаря этому орган тока отстраивается от нормальной нагрузки, что повышает его чувствительность.

На рис.7.9 приведена структурная схема НТЗ с двумя пусковыми органами для одной фазы (для упрощения чертежа).

Она представляет собой схему НТЗ с токовым пуском (см. рис.7.2 и 7.4), дополненную пуском по напряжению (KV). При этом на логический элемент И приходят три сигнала от реле тока КА, направления мощности KW и пускового устройства напряжения KV. При КЗ в зоне РЗ д олжны сработать реле КА, KW, KV. Релейная защита срабатывает с установленной выдержкой времени t₃ на элементе времени КТ.

На рис.7.10 представлена схема НТЗ на переменном оперативном токе, выполненная с дешунтированием электромагнита отключения YAT. Схема работает так же, как аналогичная схема на рис.4.20, и отличается лишь наличием реле KW7 и KW8.

В о всех рассмотренных схемах РНМ могут неправильно определять направление мощности при неисправностях в цепях напряжения. В результате этого НТЗ может неправильно подействовать при КЗ. Для своевременного выявления неисправностей в цепях напряжения необходимо предусматривать устройство контроля их исправности (см. §6.4).