22.Токовая защита с блокировкой по напряжению.

Остаточное напряжение на шинах п/ст. А.

1- Напряжение срабатывания защиты.

2- Ток КЗ.

3- Ток срабатывания защиты.

Защиту используют для повышения чувствительности токовых отсечек с выдержкой и без выдержки времени. Ее использование расширяет зоны их действия. МТЗ с блокировкой по напряжению применяется в качестве защиты генераторов и трансформаторов от внешних КЗ.

В измерительной части защиты помимо токовых реле имеется реле напряжения. Реле напряжения подключаются в три фазы через трансформатор напряжения. Обычно используют три минимальных реле напряжения, включенные на междуфазные напряжения.

Схема подключения реле.

Выбор параметров защиты.

Надо выбрать два параметра защиты – Iс.з, Uс.з.

Ток срабатывания определяется двумя способами.

1. Рассчитывают по заданному коэффициенту чувствительности защиты.

– минимальный ток КЗ в конце защищаемой линии.

– коэффициент чувствительности.

Ток КЗ рассчитываем, коэффициент чувствительности задаем.

2. Так как величина тока срабатывания небольшая, необходимо отстроить его значение от рабочего максимального тока по условию

Ток срабатывания защиты выбирают по наибольшему значению из двух рассчитанных.

Напряжения срабатывания защиты также выбирают по двум условиям.

1. Выбирают исходя из требований селективности. Защита не должна срабатывать при КЗ за трансформатором.

Должно выполняться условие

где - остаточное напряжение на шинах подстанции А при КЗ за трансформатором в точке К1.

С учетом этого и коэффициента отстройки

(1)

-коэффициент отстройки, =1,2

Такой выбор напряжения срабатывания исключает возможность срабатывания защиты при любых внешних КЗ. При токе < достигается недействием реле тока, а при > - недействием реле напряжения, так как при этом > .

2. Реле напряжения не должны срабатывать в нормальном режиме. Для этого их уставки отстраивают от минимального рабочего напряжения

Уставка защиты по напряжению проверяется по чувствительности.

Коэффициент чувствительности должен быть равен 1,4 – 1,5.

Если для обеспечения необходимой чувствительности по напряжению увеличивают, то необходимо увеличить и по формуле (1). Это необходимо для обеспечения селективности.

Схема подключения контактов

Пример. Произошло КЗ в точке К1. По обмоткам реле тока будет протекать ток КЗ. Реле сработают. Контакты KA1.1 – KA3.1 замкнутся. Но защита не сработает, т.к. контакт KL останется разомкнутым. Он замкнется только после срабатывания реле напряжения, замыкания контактов KV1.1 – KV1.3. и цепи катушки промежуточного реле KL. При КЗ в т.К1 остаточное напряжение на шинах подстанции А будет больше напряжения срабатывания реле. Реле напряжения не сработают.

При замыкании в т К2 сработают реле тока и минимального напряжения. Контакты KA1.1 – KA3.1, KV1.1 – KV1.3 замкнутся. Цепь катушки промежуточного реле KL замкнется. Реле сработает. Контакт реле KL замкнется и замкнет цепь катушки реле времени.

Защиты линий.

Воздушные и кабельные ЛЭП, имея большую протяженность, подвержены повреждениям в большей степени, чем другое оборудование. Особенно это относится к воздушным линиям. Поэтому для быстрого отключения они должны быть оборудованы релейной защитой, действующей на отключение.

При этом защита от замыканий на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформаторов должна действовать на отключение, а в сетях с изолированной нейтралью – только защита от мф.кз. Замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью не нарушает работы потребителей. Поэтому защита от замыканий на землю выполняется с действием на сигнал для отыскания места замыкания.

Защиты линий отличаются многообразием и определяются главным образом схемой работы линий, напряжением сети и ответственностью питаемых потребителей. Для защиты ЛЭП с односторонним питанием применяются: максимальная токовая защита, токовая отсечка, токовая поперечная дифференциальная защита параллельных линий, направленная токовая поперечная дифференциальная защита параллельных линий. Для защиты ЛЭП с двухсторонним питанием, кроме указанных выше защит, применяются: максимальная направленная защита, направленная отсечка, продольная дифференциальная защита, дистанционная защита, высокочастотная защита.

Токовые направленные защиты.

28.Токовые направленные защиты. Принцип действия защиты.

Токовые направленные защиты

Направленные защиты ставятся на линиях с двухсторонним питанием.

На линиях с двухсторонним питанием используются:

1. Токовые отсечки.

2. Направленная максимальная защита.

3. Продольная дифференциальная защита.

4. Дистанционная защита.

5. Высокочастотная защита.

Первая ступень защиты.

ТО без выдержки времени обладает селективностью на линиях с двусторонним питанием. Она используется в качестве первой ступени токовой направленной защиты

Выбор ее тока срабатывания рассмотрен в лекции № 7. Реле направления мощности ставят, если требуется повысить чувствительность токовой отсечки.

Вторая ступень защиты.

Токовая отсечка с выдержкой времени, которая ставится на линиях с односторонним питанием, также обладает селективностью и на линиях с двусторонним питанием.

При выборе ее тока срабатывания необходимо учитывать токи подпитки от второго источника.

При коротких замыканиях в точках K1 и K2 ток проходящий в месте установки защиты A1, оказывается меньше токов и за счет тока «подпитки» от генератора G2. Отношения

называют коэффициентами токораспределения. Их учитывают при выборе тока срабатывания второй ступени линии А1.

Третья ступень защиты – максимальная токовая защита

Для селективного действия в сетях с двусторонним питанием МТЗ дополняется измерительным органом направления мощности КW. Такая защита называется токовой направленной.

Измерительные органы защиты.

1. Максимальное реле тока – РТ-40.

2. Реле направления мощности.

Защита реагирует не только на значение тока в защищаемом элементе, но и на его фазу относительно на­пряжения на шинах у места уста­новки защиты.

Селективное действие защиты обеспечивается соответствующим включением органа направления мощности и выбором выдержки времени.

Принцип действия защиты.

При замыкании в любой точке фаза тока, протекающего через защиты А1 и А4 не меняется. Их можно выполнить без реле направления мощности.

Векторные диаграммы при замыкании в точке К1

Векторные диаграммы при замыкании в точке К2

Фаза тока при перемещении точки КЗ от К1 к К2 в защитах А2 и А3 меняется на противоположную. Это используется в направленной защите.

Реле направлении мощности защиты А2 срабатывает при сдвиге фаз соответствующему КЗ в т. К1, а А3 – при сдвиге фаз, соответствующему КЗ в т. К2.

При КЗ в т. К1 срабатывают измерительные органы защит А1,А2,А4.

Для селективного отключения линии АБ согласовывают выдержки времени защит А1 и А4.

При КЗ в т. К2 срабатывают измерительные органы защит А1,А3,А4.

Для селективного отключения линии БВ согласовывают выдержки времени защит А1 и А4.

Выдержка времени и ток срабатывания направленной МТЗ. Мертвая зона. Схемы включения реле направления мощности.

Третья ступень защиты – максимальная токовая защита

Для селективного действия в сетях с двусторонним питанием МТЗ дополняется измерительным органом направления реле мощности КW. Такая защита называется токовой направленной.

Измерительные органы защиты.

1. Максимальное реле тока – РТ-40.

2. Реле направления мощности.

Защита реагирует не только на значение тока в защищаемом элементе, но и на его фазу относительно напряжения на шинах у места установки защиты.

Селективное действие защиты обеспечивается соответствующим включением органа направления мощности и выбором выдержки времени.

Выдержка времени направленной МТЗ

Стрелками показаны направления токов при которых срабатывает реле направления мощности (РНМ). Наличие РНМ в защитах 2 и 3, 4 и 5 позволяет не согласовывать их по времени.

Защиты объединяют в две группы:

1. А2, А4, А6.

2. А5, А3, А1.

В пределах каждой группы выдержки времени выбираются по ступенчатому принципу, как у МТЗ линии с одним источником питания.

Первая группа.

Минимальная выдержка у защиты А2. tА2.

t А4= tА2 + t, tА6= tА4 + t - первая группа

t А3= tА5 + t, tА1= tА3 + t - вторая группа

Аналогично для второй группы.

Ток срабатывания направленной МТЗ

Мертвая зона токовой направленной защиты.

Чтобы реле направления мощности сработало, к нему нужно подводить напряжение.

1. Схема включения на полные токи и напряжения фаз.

Типовой является 90-градусная схема включения.

2. Схема включения реле направления мощности на составляющие нулевой последовательности.

Используется в системах с заземленной нейтралью.

Достоинства:

1) Отсутствие мертвой зоны.

2) Одно реле мощности.

3) Нечувствительность к токам нагрузки и токам качаний.

4) Простота.

Недостаток.

1) Не действует при КЗ за трансформатором при соединении его обмоток в

Защиту нужно отстраивать от токов небаланса.