7.7. Мертвая зона

Выше указывалось на возможность отказа в действии РНМ при КЗ вблизи места установки РЗ вследствие недостаточного; значения напряжения (рис.7.12). Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого РНМ не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания, называется мертвой зоной.

Д ля характеристики чувствительности РЗ важно знать протяженность мертвой зоны. Имеются различия в определении мертвой зоны для индукционных и полупроводниковых РНМ. Для индукционного РНМ по известному значению мощности срабатывания реле

(7.7)

определяют напряжение срабатывания реле при КЗ на границе мертвой зоны в точке М (рис.7.12):

(7.8)

В выражение (7.8) подставляются значения: S_с.р– по заводским данным или лабораторным испытаниям; I_р – определенное расчетом при трехфазном КЗ в самом начале ЛЭП (точка N на рис.7.12): I_p = I⁽³⁾_kN /K_I, где K_I – коэффициент трансформации TT; sin(α – φ_р) – угол внутреннего сдвига α принимается из каталога, φ_р для 90-градусной схемы равен φ_к – 90° (φ_к принимается для сетей разного напряжения равным: 35 кВ — 45°, 110 кВ — 60-70°, 220 кВ — 75-82°).

Поскольку РHМ включается на междуфазное напряжение,

(7.9)

где U_ф1 – первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания РНМ; K_U – коэффициент трансформации ТН.

Длина мертвой зоны, км, определяется по выражению

где Z_y – удельное сопротивление 1км ЛЭП.

Для полупроводникового РHМ расчет мертвой зоны упрощается, так как значение U_с.р задано и предварительные вычисления по его определению не нужны.

Мертвая зона является недостатком НТЗ. Однако опыт эксплуатации показывает, что в случае применения чувствительных реле отказ последних из-за мертвой зоны крайне редок вследствие малого значения l_m. Для обеспечения отключения КЗ в пределах мертвой зоны там, где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка.

7.8. Токовые направленные отсечки

Токовые направленные отсечки основаны на том же принципе, что и токовые ненаправленные отсечки (см. гл. 5). Реле направления мощности в схеме отсечки не позволяет ей действовать при мощности КЗ, направленной к шинам. Следовательно, отстройка тока срабатывания направленной отсечки ведется только от токов КЗ, направленных от шин подстанции.

Направленная отсечка применяется в сети с двусторонним питанием, когда ненаправленная токовая отсечка оказывается слишком грубой из-за необходимости отстройки ее от тока КЗ, протекающего с противоположного конца защищаемой ЛЭП к шинам ПС, где установлена отсечка. Вследствие наличия мертвой зоны у РНМ направленная отсечка должна применяться только в условиях, когда простая отсечка не удовлетворяет условию чувствительности.

Направленные отсечки выполняются мгновенными и с выдержкой времени. Выбор тока срабатывания производится, как и у простой токовой отсечки, по (5.2).

Направленные отсечки реагируют на токи качания. Поэтому их следует отстраивать от токов при качаниях, как это было показано в §5.5.

НТЗ со ступенчатой характеристикой. В ряде случаев применяются трехступенчатые НТЗ, состоящие из мгновенной отсечки, отсечки с выдержкой времени и чувствительной МТЗ. Характеристика времени и зон действия такой РЗ соответствует показанной на рис.5.9. Применение ступенчатой НТЗ следует рекомендовать во всех случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности и быстродействия.