11. Основные принципы построения продольной и поперечной диф. Защиты линий.Параметры срабатывания защиты.Принципиальная схема.Основные органы защиты.
Принцип действия. Токовая поперечная диф. Защита предназначается для параллельных линий с общим выключателем на обе линии.
При одностороннем питании парал-ных линий защита устанавливается только со стороны источника питания, а в сети с двусторонним питанием – с обеих сторон параллельных линий.Схема защиты для одной фазы см. рис. На одноименных фазах каждой линии устанавливаются трансформаторы тока с одинаковым коэф-том трансформации nт1=nт2=nт.Вторияные обмотки трансформаторов тока соединяются разноименными зажимами по схеме с циркуляцией токов в соединительных проводах и параллельно к ним включается обмотка токового реле1.
Принцип действия продольных диф-ных защит основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемой линии.
По рис. , при внешнем к.з. токи I1 и I2 на концах линии АВ направлены в одну сторону и равны по величине, а при к.з. на линии они направлены в разные стороны и ,как правило, не равны друг другу.Следовательно, сопоставляя величину и фазу токов I1и I2 , можно определять, где возникло к.з. – на линии или за ее пределами.Такое сравнение токов по величине и фазе осуществляется в реагирующем органе (реле) диф. защиты.Для этой цели по концам линии устанавливаются трансформаторы тока Т1 и Т2(см.рис…) c одинаковым коэф. Трансформации.Их вторичные обмотки соединяются при помощи соединительного кабеля и подключаются к диф.-ному реле таким образом, чтобы при внешних к.з. ток в реле был равен разности токов в начале и конце линии, т.е. I1-I2,а при к.з. на линии – их суммеI1+I2.Имеются две принципиально различные схемы диф. защит: с циркулирующими токами ( Диф. реле Р включается параллельно вторичным обмоткам трансформаторов тока, образуя цепь для замыкания вторичных токов) и уравновешенными напряжениями (вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются так, чтобы в условиях внешнего к.з. их э.д.с. были направлены встречно, а реле включается последовательно в цепь соединительных проводов).
Продольная дифференциальная защита
поперечная
дифференциальная защита
12.Основные принципы построения высокочастотной защиты линии.Параметры срабатывания защиты.Принципиальная схема.Основные органы защиты.
Высокочастот. Защиты явл. Быстродействующими и предназначаются лоя линий средней и большой длины. Они применяются в тех случаях, когда по условиям устойчивости или другим причинам требуется быстрое двустороннее отключение к.з. в любой точке защищаемой линии.
Удовлетворяющие этому же требованию продольные диф. защиты непригодны для длинных линий вследствие высокой стоимости соединительного кабеля и недопустимого увеличения его сопротивления.
Высокочастот. Защиты состоят из двух комплектов, расположенных по концам защищаемой линии. Особенность этих защит заключается в том, что для их селективного действия при внешних к.з. необходима связь между комплектами защиты, осущемтвляемая посредством токов высокой частоты, которые передаются по проводам защищаемой линии.По принципу своего действия высокочаст. Защиты не реагируют на к.з. вне защищаемой линии и поэтому, так же как и диф. защиты, не имеют выдержки времени.
Два вида высокочаст. Защит:
направленные защиты с высокочастотной блокировкой (т.е. с блокировкой токами высокой частоты),основанные на сравнении направлений мощности к.з. по концам защищаемой линии,
дифференциально- фазные высокочастот. Защиты, основанные на сравнении фаз токов по концам линии.
Направленная высокочастотная защита реагирует на направление (или знак) мощности к.з. по концам защищаемой линии. Как видно из рис ,при к.з. на защищаемой линии (в точке К1) мощности к.з. на обоих концах поврежденного участка АВ имеют одинаковый знак и направление от шин в линию.
В случае же внешнего к.з. (точка К2) направление и знаки мощности по концам защищаемой линии оказываются различными. На ближайшем к месту повреждения конце линии мощность к.з. Sв отрицательна и направлена к шинам, а на удаленном – положительна и направлена от шин в линию.Из этого следует, что сравнивая направления мощности по концам линии, можно определить, где возникло повреждение:на линии или за ее пределами.Такое сравнение осуществляется при помощи реле мощности М (рис…), которые устанавливаются на обоих концах линии и включаются так, чтобы при к.з. на защищаемой линии они разрешали действие защит на отключение.
Поэтому при к.з. точке К (рис..) подействуют на отключение только защиты 3 и 4, установленные на поврежденной линии ВС. На неповрежденной линии АВ реле мощности защиты 1 замыкает свои контакты, разрешая ей действовать на отключение. Однако на приемном конце линии АВ реле мощности защиты 2 под влиянием мощности к.з. , направленной к шинам, размыкает свои контакты, чем запрещает действие на отключение своей защиты и блокирует действие защиты 1 посылкой блокирующего сигнала тока высокой частоты по проводам этой же линии. Блокирующий ток посылается спец. Генераторами токов высокой частоты ГВЧ, управляемыми реле мощности М, и принимается спец. Приемниками токов высокой частоты ПВЧ, настроенными на ту же частоту , что и генераторы. Приняв высокочастотный сигнал, приемники выпрямляют полученный ток и подают его в обмотку блокирующего реле Б, которое размыкает цепь отключения своей защиты, не позволяя ей действовать на отключение.
При к.з. на защищ. Линии блокирующий сигнал высокой частоты отсутствует, т.к. реле мощности, не позволяет действовать передатчикам высокой частоты. В этом случае контакты блокирующих реле остаются замкнутыми, разрешая реле мощности действовать на отключение.
Таким образом, блокирующий ток высокой частоты появляется в линии только при внешних к.з. , обеспечивая селективную работу защиты. Зона действия защиты ограничивается трансформаторами тока, питающими реле мощности.
Из принципа направленной высокочастотной защиты следует, что она состоит из двух комплектов, расположенных с обеих сторон защищаемой линии. Каждый из этих комплектов содержит:релейную часть, реагирующую на направление мощности к.з. , и высокочастотную часть, генерирующую и принимающую токи высокой частоты.
13. Общая характеристика современных микропроцессорных защит Цифровые устройства компактны. Логика их работы реализуется посредством специального программного обеспечения. Конструктивно они состоят из одного или нескольких микропроцессоров, измерительных преобразователей, дискретных входов и выходных реле. Это позволяет разместить в одном корпусе различные виды защит и связать их на программном уровне, что приведет к уменьшению расхода металла, кабельной продукции и других материалов на изготовление и установку устройств. При этом также уменьшаются собственное потребление устройств и необходимое место для их установки на пунктах и щитах управления силовым оборудованием. Конструкция цифровых защит дает возможность выпускать их в унифицированном исполнении с однотипным программным обеспечением. Это дает возможность упростить дальнейшую эксплуатацию при наличии на объекте большого количества микропроцессорных защит с различными функциями. Программное обеспечение позволяет производить изменение уставок и настроек, а также перепрограммирование функций защиты без изменения в схемах устройств. Встроенный регистратор аварийных и эксплуатационных событий позволяет записывать все сообщения о работе устройства в нормальном и аварийном режимах, а также осциллограммы этих событий. Это дает возможность проводить более точный анализ работы защит и аварийных ситуаций в целом.
Наличие жидкокристаллического дисплея на передней панели устройства и кнопок ручного управления позволят иметь доступ к информации о параметрах устройства и выдаваемых им сообщений. Специальное программное обеспечение позволяет производить задание параметров устройства, а также считывание сообщений и данных с помощью портативного компьютера. Это дает возможность не только ускорить процесс изменения уставок и параметров устройства, но и также сохранять все данные в электронном виде с возможностью последующего вывода на печать. Возможность объединения в единую сеть нескольких цифровых защит, осуществление передачи данных и управление этими устройствами с верхнего уровня. Все эти особенности позволяют не только снизить затраты на техническое обслуживание, но и поднять на новый более высокий уровень культуру эксплуатации энергетического оборудования.