Lekcija_No_3

В сетях с глухозаземлённой нейтралью защита выполняется в 3-х фазном 3-х релейном исполнении, а в сетях с изолированной нейтралью защита устанавливается на 2- х одноимённых фазах во всей сети.

Защита, как правило, дополняется устройством, контролирующим исправность цепей напряжения, т.к. при нарушениях в цепях напряжения питающих реле направления мощности защита может подействовать неправильно.

Для отключения однофазных к.з. обычно применяются отдельные защиты, реагирующие на токи и напряжения нулевой последовательности. Поэтому максимальная токовая направленная защита часто используется только в качестве защиты от междуфазных к.з., а при замыканиях на землю защита блокируется с помощью специального токового реле, включаемого в нулевой провод трансформаторов тока соединенных в звезду на ток нулевой последовательности. Развёрнутая схема максимальной токовой направленной защиты с блокировкой при замыкании на землю представлена на рис. 3-20.

Рис.3 20. Развёрнутая схема максимальной направленной защиты с блокировкой при замыкании на землю:

Ток срабатывания токовых направленных защит выбирается аналогично току срабатывания обычных МТЗ по условиям отстройки от максимальных нагрузочных режимов. При этом отстройка производится от токов, направленных от шин в линию.

Выбор выдержек времени токовых направленных защит производится по встречно-ступенчатому принципу. При этом защиты разделяются на две группы с учётом направленности их действия, т.е. производится согласование по времени защит, действующих в одном направлении. Так, на примере, представленном на рис. 3-21 выбираются выдержки времени защит, имеющих нечётные номера, начиная от наиболее удалённой от источника питания защиты 7, на которой выбирают наименьшую выдержку времени:

tA7 <tA5 <tA3 <tA1

Аналогично выбираются выдержки времени защит, действующих в другую сторону и имеющих на рис. 3-22 чётные номера:

tÁ2 <tÁ4 <tÁ6 <tÁ8.

В схемах с блокировкой по напряжению напряжение срабатывания реле минимального напряжения также выбирается аналогично обычной МТЗ с пуском по минимальному напряжению.

Рис.3 21. Ступенчатый принцип выбора выдержки времени максимальных токовых направленных защит.

Чувствительность токовых пусковых органов максимальной токовой направленной защиты оценивается по току 2-х фазного к.з. в конце защищаемой линии и в конце резервируемых участков.

При оценке чувствительности следует учитывать возможность возникновения режима каскадного действия и наличия мёртвой зоны по напряжению.

При к.з. вблизи источника в кольцевой сети с односторонним питанием (рис. 3-22) ток к.з., проходящий через защиту установленную на противоположных шинах, может оказаться недостаточным для её срабатывания. В этом случае, независимо от соотношения выдержек времени, первой сработает защита, установленная вблизи источника (защита 6) и после отключения линии ток в месте установки защиты 5 увеличится и становится достаточным для её срабатывания. Такое действие защиты называется каскадным, а участок линии, в пределах которого защита работает каскадно, называется зоной

каскадного действия.

Рис.3 22. Схема кольцевой сети с одним источником питания.

При 3-х фазном к.з. вблизи места установки защиты, напряжение, проводимое к реле направления мощности, может оказаться недостаточным для срабатывания реле, и направленная защита не срабатывает. Участок линии, в пределах которого при 3-х фазных к.з. направленная защита не работает, называется «мёртвой зоной».

Токовые направленные отсечки

Токовые направленные отсечки основаны на том же принципе, что и токовые ненаправленные отсечки.

Реле направления мощности в схемах направленных отсечек не позволяет им действовать при мощности к.з. направленной к шинам. Следовательно, отстройка тока

срабатывания направленной отсечки должна вестись только от токов к.з.

направленных от шин в линию. В этом заключается принципиальное отличие токовой направленной отсечки от ненаправленной.

Направленные отсечки применяются в сетях с 2-х сторонним питанием, тогда обычная токовая отсечка оказывается слишком грубой из-за необходимости отстройки её от тока к.з. протекающего с противоположного конца защищаемой линии к шинам подстанции, где установлена ТО. В этом случае Iс.з. у направленной отсечки меньше, а зона её действия значительно больше, чем у ненаправленной отсечки.

Схема мгновенной направленной отсечки отличается от схемы направленной максимальной токовой защиты только отсутствием реле времени.

Направленные ТО могут выполняться мгновенными или с выдержкой времени. Ток срабатывания её выбирается аналогично простой ТО с тем отличием, что направленную токовую отсечку не требуется отстраивать от к.з. за шинами данной подстанции (от к.з. «за спиной»), т.к. в этом случае мощность к.з. направлена к шинам и защита блокируется реле направления мощности. Кроме того, направленные отсечки

необходимо отстраивать от токов при качаниях или снабжать специальной блокировкой от качаний.

Сочетание токовых направленных отсечек (мгновенных и с выдержками времени) и максимальных токовых направленных защит позволяет получить

токовые направленные защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени.

Как правило, первые и вторые ступени представляют собой токовые направленные отсечки без выдержки времени и с выдержкой времени, а третья ступень – максимальную токовую направленную защиту.

Ступенчатые направленные защиты являются основным видом защит для линий напряжением до 35 кВ в кольцевых сетях, а также в сетях с 2-х сторонним питанием.

Выводы:

1.Применение органа направления мощности (реле направления мощности) позволяет обеспечить селективность токовых защит в кольцевых сетях с одним источником питания, а также в радиальных сетях с несколькими источниками питания.

2.К недостаткам токовых направленных защит относятся:

−большие выдержки времени вблизи источников питания;

−недостаточная чувствительность в нагруженных и протяжённых линиях;

−наличие «мёртвой зоны» при 3-х фазных к.з. вблизи источников питания;

−возможность неправильного выбора направления мощности к.з. при подключении реле направления и мощности к цепям тока и напряжения.

3.Направленные токовые защиты отличаются простотой и надёжностью и широко применяются в качестве основных защит в

сетях напряжением до 35 кВ.

В сетях напряжением 110 и 220 кВ токовые направленные защиты используются как резервные.