1.2 Фильтры токов и напряжения нулевой последовательности

           Схема соединений обмоток однофазных ТН в фильтр напря­жения НП выполняется посредством трех однофазных ТН, как показано на рисунке 1.3. Первичные обмотки соединены в звезду с заземленной нейтралью, а вторичные - последовательно, образуя незамкнутый треугольник. К зажимам разомкнутых вершин треугольника подсоединяются реле. Напряжение U_p на зажимах разомкнутого треугольника равно геометриче­ской сумме напряжений вторичных обмоток:

                                                   U_p = U_a + U_b + U_c.                                   (1.5)

Так как сумма трех фазных напряжений равна утроенному напряжению НП, выражая вторичные напряжения через пер­вичные, получаем

                           U_p = (U_A + U_B + U_C) / K_U = 3U₀ / K_U.                        (1.6)

           В   нормальных   условиях   напряжения   фаз   симметричны,  U_р = 0. При КЗ без земли также U_р = 3U₀ = 0.  При КЗ на землю (одно- и двухфазных) на зажимах разомкнутого тре­угольника ТН появляется напряжение                      U_p = 3U₀ / K_U.

Напряжения прямой и обратной последовательностей обра­зуют симметричные звезды и поэтому при суммировании в цепи разомкнутого треугольника всегда дают нуль на его за­жимах.

         Рассмотренная схема является фильтром НП. Необходимым условием работы схемы в качестве фильтра НП является за­земление нейтрали первичной обмотки ТН.

Рисунок 1.3- Схема соединений однофазных ТН в фильтр напряжения нулевой последовательности

    

 

         Схема  соединения ТТ в фильтр токов НП. Трансформаторы тока

устанавливаются на трех фазах, одноименные зажимы вторичных обмоток

соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле КА (рисунок 1.4). Ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз:

                                          I_p = I_а + I_b + I_c = 3I₀.                                         (1.7)

         Рассматриваемая схема является фильтром токов НП. Ток в реле появляется только при одно-двухфазных КЗ на землю. Поэтому схема применяется для РЗ от КЗ на землю.

Рисунок 1.4 - Схема соединения ТТ в фильтр токов НП. 

1.3 Ступенчатая защита нулевой последовательности

        В сетях 110 кВ и выше большое распространение получила ступенчатая НТЗ НП, а на радиальных ЛЭП с односторонним питанием

током I₀ ненаправленная МТЗ НП (рисунок 1.5). Ступенчатая РЗ состоит из сочетания отсечек без выдержки и с выдержкой времени и МТЗ НП. Первая ступень РЗ является отсечкой без выдержки време­ни, выполняется с помощью реле тока КА01 и направления мощности KWO, обеспечивает быстрое отключение КЗ в первой половине защищаемой ЛЭП. Вторая ступень отстраивается от токовой отсечки следующего участка и имеет t_II = 0,4  0,6 с; она осуществляется посредством реле КА02 и реле времени КТ1, обеспечивает РЗ второй половины защищаемой ЛЭП. Третья ступень отстраивается от второй ступени РЗ следующего участка и имеет выдержку времени t_III = 0,9  1,1 с, она выполняется с помощью реле КАОЗ и КТ2, служит для резервирования ЛЭП, отходящих от шин противоположной ПС. Четвертая ступень предназначена для резервирования РЗ сле­дующего участка с наибольшим коэффициентом чувствитель­ности. Она выполняется с помощью реле КА04 и КТЗ. Для отстройки отсечки от действия разрядников предусмотрено промежуточное реле KL1 с временем срабатывания 0,03-0,06 с.

 

в)

а)- цепи тока и напряжения; б) – оперативные цепи; в) – характеристика времени действия трёхступенчатой защиты нулевой последовательности и согласование  ее со смежной РЗ В

Рисунок 1.5   - Четырехступенчатая направленная защита нулевой последовательности