4. Структурная схема дистанционнойзащиты

Один из типичных вариантов выполнения трехступенчатой дистанци- онной защиты представлен на Рис.65.

Рис.65Структурная схема дистанционной защиты

При возникновении короткого замыканияв зоне действия первой сту-пенисрабатывают дистанционные органы первойKZ1, второйKZ2и третьейKZ3ступеней. Сигналы от реле сопротивлений каждой ступени поступают на схемы логического умножения. Одновременно на другие входы схем подаются сигналы блокировки от качанийAKBи блокиров- ки от нарушения цепей напряженияKBV.

Блокировка от нарушения цепей напряженияKBVзапрещает работу защиты при неисправности цепей напряжения. В случае срабатывания автоматических выключателей или предохранителей цепей трансфор- матора напряжения напряжение, подводимое к реле сопротивления, может оказаться недопустимо мало, что приведет к ложному действию защиты.

Блокировка от качанийAKBзапрещает работу защиты при нарушении устойчивости в энергосистеме.

Сигналы с выходов схем логического умножения подаются на выходное релеKLи реле времениKT2иKT3.Первым срабатывает релеKL, пода- вая команду на отключение выключателя без выдержки времени.

При коротком замыканиив зоне действия второй ступенисрабатывают дистанционные органы второйKZ2и третьей ступениKZ3Реле време- ниKT2, отработав выдержку порядка(0.4 - 0.5) сек.,формирует коман- ду на отключение выключателя.

Третья ступеньработает при отказе первой или второй ступеней защит или несрабатывании защит смежных присоединений.

5. Принципы выполнения блокировки откачаний

При нарушении параллельной работы энергосистемы нарушается син- хронная работа электростанций и возникает асинхронный ход, сопро- вождающийся периодическими изменениями (качаниями) тока и на- пряжения (Рис.66).В этих условиях реле сопротивления может замерить сопротивление меньше уставки и ложно сработать.

По принципу действия устройства блокировки от качаний могут быть разделены на две группы:

1. Короткие замыкания и качания различают по хотя бы кратковремен- ному наличию аварийных составляющих, например, токов обратной по- следовательности.

2. Короткие замыкания и качания различают по скорости изменения то- ков и напряжений.

6. Выбор параметров срабатывания дистанционной защитыПервичное сопротивление срабатывания первой ступенивыбирается из условия отстройки от коротких замыканий на шинахпротивоположной

подстанции:

z¹k z, ,

где

сз нл

k_н(0,80,8 5)- коэффициент надежности, учитывающий по-

грешности трансформаторов тока и трансформаторов напряжения,реле сопротивления и погрешности расчета;

z_л-сопротивление защищаемой линии.

Рис.66Схема работы электростанции на приемную энергосистему:

I_г- ток влинии;

x_г- сопротивление генераторов электростанции;

x_л-сопро-

тивление линии связи;x_C

• сопротивление системы. : U_г

• напряжение вместе

установки защиты;

^Iар

• ток асинхронного режима;- угол между э.д.с.гене-

ратора и системы.

Первичное сопротивление срабатывания второй ступениопределяется по следующим условиям:

1. Отстройка от конца зоны действия первой ступени дистанционной защиты смежнойлинии

z²k(z

• ^kнz

) , ,

сз н л₁

^kток ^л2

z

сз

где ²

-первичное сопротивление срабатывания второй ступени дис-

танционной защиты линии

Л₁(Рис.65);

z_л1

z_л2

• сопротивление защищаемойлинии;

• сопротивление смежнойлинии;

k_ток-коэффициент токораспределения, учитывающий отношениетока короткого замыкания в месте установки защиты к току в линии, с защитой которой проводится согласование. Например, длядистан-

ционной защиты, представленной на Рис.67,

^kток^Ik1

I_k2..

Рис.67К расчету параметров срабатывания дистанционной защиты

2 Отстройка от короткого замыкания за трансформатором приемной подстанции

z²k(z

• z_Т

) , ,

сз н Л₁

^kток

гдеz_Т

- сопротивление трансформатора.

Из рассчитанных значений сопротивлений срабатывания выбирается меньшее.

Коэффициент чувствительности второй ступени определяется по выра- жению:

_z2

_kчсз

z_Л1

1 .25.

Выдержка времени для второй ступени принимается равной (0.4 - 0.5)

сек.

Сопротивление срабатывания третьей ступенивыбирается из условия отстройки от нагрузочного режима:



z

₃ ^{Uminsinнагр}.расч

_cз ,,

гдеU_min-минимальное рабочее напряжение на шинах подстанции;

^Iн.max

-максимальный ток нагрузки;

k_н=(1,2-1,25)- коэффициент надежности;

k_в-коэффициент возврата;

^нагр.расч

- расчетный угол нагрузки;

^мч

- угол максимальной чувствительности реле.

Требуемый коэффициент чувствительности оценивается по короткому замыканию в конце зоны резервирования. Его значение должно быть не менее1.2.

Пересчет первичного сопротивления срабатывания защиты на сопро- тивление срабатывание реле производится по выражению

z z ⁿ

где

^zср

тт_,

ср сз_nтн

• сопротивление срабатыванияреле;

^zсз

• первичное сопротивление срабатываниязащиты;

ⁿттⁿтн

• коэффициент трансформации трансформаторатока;

-коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

В Ы В О Д Ы

1. Принцип действия дистанционной защиты основан на контроле со-противления.

2. Дистанционная защита удовлетворяет требованиям селективностив сетях любой конфигурации с любым числом источниковпитания.

3. Защита отличается сравнительно высоким быстродействием.

4. В типовом исполнении дистанционная защита линий содержит триступени.

5. Дистанционная защита в качестве основной защиты линийотмеж-дуфазных коротких замыканий находит применение в сетях напряже- нием (110 - 220)кВ.