6.2.4 Максимальная токовая направленная защита линий с двусторонним питанием

Для линий с двусторонним питанием, а также для замкнутых электрических сетей не удается выполнить селективную максимальную токовую защиту. Так, для схемы, показанной на Рис. 6.9, необходимо, чтобы соблюдались несовместимые условия: при КЗ в точке К1 t_a>t_i, а при КЗ в точке К2 t_i<t.

Рис. 6.9. Сеть с двусторонним питанием

Селективность действия в этих случаях может обеспечить максимальная токовая направленная защита, отличающаяся от обычной максимальной токовой защиты наличием дополнительного органа направления мощности, который разрешает работать защите при направлении мощности от шин и линию. Так, при КЗ в точке Kl приходит в действие защиты АК1, АК2 и АК4, а при КЗ в точке К2-защиты АКЗ, АК4 и АК1. Принципиальная и развернутая схемы защиты приведены на Рис. 6.10.

Ток срабатывания реле тока в простейшем случае определяется по выражению

,

где I_нгmax – максимальный ток нагрузки защищаемой линии с учетом возможности размыкания сети или отключения одного источника питания.

В замкнутых электрических сетях токи срабатывания смежных защит, действующих в одном направлении, должны также согласовываться по чувствительности, возрастая при приближении к источнику питания.

Селективность действия защит обеспечивают органы выдержки времени. Выдержки времени подбираются по встречно-ступенчатому принципу, при котором вначале согласуются выдержки времени защит, действующих в одном направлении, а затем выдержки времени защит, действующих в другом направлении. При этом (Рис. 6.9) должны соблюдаться условия: t₃=t₇ + Δt и t₁ = t₃ + Δt если t₆ < t₃, a t2 = t₅ + Δt и t₄ = t₂ + Δt, если t₆ < t₂.

Как видно, подбор выдержек времени производится в предположении, что органы направления мощности установлены с обеих сторон каждой линии с двусторонним питанием. Практически необходимое число органов направления мощности меньше. Так, если выдержки времени защит по концам конкретной линии одинаковы, то органы направления мощности на этой линии не нужны; если же выдержки времени различны, то орган направления мощности необходим только для защиты с меньшей выдержкой времени. Далее, если выдержки времени двух соседних защит (например, АК2 и АКЗ на Рис. 6.9) отличаются более чем на Δt,то орган направления мощности необходимо установить только у защиты с меньшей выдержкой времени. Описанный метод подбора выдержек времени и мест установки реле направления мощности обеспечивает селективность действия защиты.

6.2.5 Токовые отсечки на линиях с двусторонним питанием

Недостаток максимальных токовых направленных защит в отношении замедленного отключения КЗ вблизи источников питания может быть устранен с помощью токовых отсечек. Принципиальная схема защиты аналогична схеме, приведенной на Рис. 6.7. Выбор параметров токовых отсечек на линиях с двусторонним питанием имеет некоторые особенности.

Рассмотрим схему, приведенную на Рис. 6.11. Ток срабатывания защит, установленных вблизи шин А и Б, находят, исходя из токов КЗ соответственно в точках К1 и К2. Однако при таком выборе токов срабатывания одна из защит может работать неселективно. 91ействиительно, если, как это показано на Рис. 6.11, ток I_к,Б при КЗ в точке К2 больше, чем I_сз,Ак1, то защита АК1 будет неселективно работать при КЗ на отходящих от шин А радиальных (тупиковых) линиях (точка КЗ). Для обеспечения селективности действия защит необходимо токи срабатывания обеих защит (АК1 и АК2) принять одинаковыми и равными большему расчетному значению I_сз,Ак2 (при этом зона защиты АК1 может существенно уменьшиться) либо защиту АК1 дополнить органом направления мощности.

Р ис. 6.11. Токовые отсечки на линии с двусторонним питанием:

а  поясняющая схема; б  определение зон действия