12.5. Устройство блокировки при качаниях, реагирующее на скорость изменения тока, напряжения или сопротивления

Скорости изменения электрических величин при КЗ и качаниях различны. В первом случае ток, напряжение и сопротивление изменяются почти мгновенно от своего нормального значения до значения при КЗ (рис.12.5). При качаниях те же величины меняются постепенно. Это различие и положено в основу схемы блокировки, изображенной на рис.12.6. Устройство блокировки выполняется при помощи двух пусковых реле, реагирующих на увеличение тока (I_K, I_кач) или уменьшение сопротивления и имеющих разные уставки срабатывания.

На рис.12.6, а приведена схема на электромеханических реле, предназначенная для блокирования дистанционных защит. В качестве пусковых реле используются реле минимального сопротивления KZ1 и KZ2. Примем, что реле KZ1 чувствительнее реле KZ2. Уставка срабатывания KZ1 выбирается из условия его недействия в режиме максимальной нагрузки по выражению (так же как и у пускового органа дистанционной защиты, см. §11.18). Сопротивление срабатывания более грубого реле KZ2 должно быть меньше Z_C.З1, но в то же время удовлетворять условию надежного действия при КЗ в конце зоны блокируемой защиты. Для выполнения логических операций по блокированию защиты в схеме предусмотрено промежуточное реле KL с одним размыкающим и вторым замыкающим контактами.

П ри появлении качаний сопротивление на зажимах пусковых реле 1, 2 (в первый момент нарушения устойчивости) начинает плавно снижаться [см. Z_кач = f(t) на рис.12.6, б]. Первым срабатывает более чувствительное реле KZ1, а затем, через небольшой интервал времени Δt, придет в действие KZ2, когда Z_p = Z_кач снизится до точки 2. Сработав, реле KZ1 мгновенно через еще замкнутый контакт KZ2 замкнет цепь обмотки реле KL. Последнее придет в действие и разомкнет своим верхним контактом KL.2 оперативную цепь защиты, блокируя ее действие, а через нижний контакт обеспечит самоудержание (в сработанном состоянии) до тех пор, пока KZ1 не вернется в исходное состояние (что произойдет, когда Z_кач начнет увеличиваться и пройдет точку 4 своей характеристики).

П ри КЗ пусковые реле KZ1 и KZ2 срабатывают мгновенно и одновременно, как это следует из характеристики Z_K = f(t). При срабатывании реле KZ2 размыкает цепь пуска реле KL, Осуществляющего блокировку защиты. Реле не успевает сработать, разрешая защите действовать.

Самым тяжелым условием работы рассматриваемой схемы УБК являются качания с малым периодом Т_к, имеющим место при асинхронном ходе генераторов. Чем меньше период качаний, тем меньше интервал времени Δt между срабатыванием пусковых реле KZ1 и KZ2. Если время Δt окажется меньше времени действия реле KL, то оно сработает и защита не будет блокирована. Поэтому для повышения надежности действия блокировки необходимо повышать быстродействие на срабатывание пусковых реле KL, а также больше должно быть различие в уставках пусковых реле. Очевидно, что последнее требование ограничивается приведенными выше условиями выбора уставок срабатывания пусковых реле.

В качестве пусковых реле могут использоваться дистанционные органы третьей и второй ступеней дистанционной защиты. Применение рассмотренного принципа затруднено на длинных и сильно загруженных линиях из-за того, что по условию отстройки от нагрузки Z_С.З1 приходится загрублять (уменьшать), a Z_С.З2 — увеличивать для обеспечения надежного действия в конце защищаемой линии и зоны резервирования. В результате этого разность уставок KZ1 и KZ2 может оказаться недостаточной для надежной работы блокировки. Недостатком рассмотренной схемы является то, что она не реагирует на качания, возникающие в процессе внешнего КЗ, поскольку при этом выведена из работы (цепь пуска KL разомкнута). Аналогичная схема может быть выполнена на ИМС.