13. Рис. 9.3. Сеть с двухсторонним питанием

14. 9.4. Мтнз в кольцевых сетях

15. В кольцевых сетях с одним источником питания выдержки времени мтнз выбираются по встречно-ступенчатому принципу.

16. Защиты АК2 и АК5, установленные на приемных сторонах головных участков АБ и АВ, выполняются без замедлений. Такая возможность определена тем, что при внешних КЗ мощность у места установки защит АК2 и АК5 всегда направлена от линий к шинам. Поэтому их органы направления мощности препятствуют срабатыванию защит. Защиты АК2 и АК5 также не будут срабатывать при повреждениях вне кольца на других присоединениях подстанции А (точка К2), т.к. ток повреждения при этом по кольцу не проходит.

Только при КЗ на линиях АБ или АВ органы направления мощности защит АК2 и АК5 будут срабатывать и защиты смогут подействовать на отключение. Это дает возможность выполнить их действие без замедления.

При КЗ на линии АБ вблизи шин подстанции А ток в точку КЗ проходит в основном через выключатель 1 и только небольшая доля тока КЗ замыкается по кольцу. По мере приближения точки КЗ к шинам подстанции А этот ток станет меньше тока срабатывания защиты АК2. Защита АК2 сможет сработать только после отключения выключателя 1, когда весь ток повреждения будет замыкаться по кольцу и проходить через защиту АК2.

17. Таким образом, при повреждениях в пределах некоторой зоны защита АК2 действует всегда только после срабатывания защиты АК1. Такое поочередное действие защит называется каскадным, а зона зоной каскадного действия.

18. Рис. 9.4. Кольцевая сеть с одним источником питания

При каскадном действии защит время отключения поврежденного участка увеличивается.

Кроме того может иметь место неправильная работа защит АК4 и АК6, органы направления мощности которых при КЗ в точке К1 находятся в сработанном состоянии. Неправильное действие защит может произойти в том случае, если их токи срабатывания АК4 и АК: окажутся меньше тока КЗ в точке К1.

21. 9.5.Токовые защиты на двух параллельных линиях

22. Схема двух параллельных линий часто применяется в случаях, когда по одной линии не удается обеспечить питание всей нагрузки секции смежной подстанции. Приходится включать параллельно две линии. Для обеспечения селективности на приемной стороне защиты АК3, АК4 необходимо выполнить направленными (рис.9.).

При КЗ на Л1 через защиты АК3 и АК4 протекает одинаковый ток (I₂) и по его величине невозможно определить, на какой линии произошло КЗ и которую нужно отключить с приемной стороны. Это и определяется по направлению тока в защитах. С питающей стороны может быть применена ненаправленная 2–3-ступенчатая защита. При КЗ на одной из ВЛ в начале линии, в защите АК3 и АК4 ток КЗ не протекает или он очень мал. В этом случае должна сработать токовая отсечка на ПС-1 и отключить выключатель. После этого весь ток КЗ протечет по цепи ПС1, Л2, ПС2, Л1, а по защитам РЗ-3, РЗ-4 пройдет одинаковый ток КЗ, которого достаточно для срабатывания защиты и сработает та защита, у которой ток направлен в линию (рис 7.16). Такое поочередное действие защит называется каскадным.

Рис. 9.5. Распределение токов КЗ при повреждении одной из параллельных линий.

При КЗ в конце ВЛ у шин ПС2 в режиме рис 7.16 токи КЗ, протекающие по защитам РЗ-1 и РЗ-2 примерно одинаковы и определить на какой ВЛ повреждение невозможно. В этом случае КЗ первым должна отключить защита на ПС2, которая выполнена направленной и отключает именно поврежденную линию, затем каскадным образом сработает защита на ПС1. При каскадном действии общее время отключения повреждения равно суммарному времени срабатывания защит.

Рис. 9.6. Каскадное отключение линии.

Уставки защиты выбираются по общим правилам защиты тупиковых линий. Выбираются 2 ступени: МТЗ и токовая отсечка.

1. Производится выбор защит на приемной стороне ПС2 (рис.9.). Для обеспечения четкой работы защиты достаточно одноступенчатой токовой отсечки с этой стороны. Ток срабатывания отстраивается от тока нагрузки фидера в нормальном рабочем режиме:

1. Производится выбор первой ступени защиты РЗ-1 (РЗ-2). Эта защита должна быть отстроена от тока КЗ в конце линии в максимальном режиме при условии, что вторая линия отключена:

1. Производится выбор второй ступени (максимальной токовой защиты) РЗ-1(РЗ-2). Принцип выбора обычный: отстройка от максимального тока нагрузки ВЛ с учетом самозапуска и возможности наброса нагрузки при отключении второй параллельной ВЛ (7.1).

Производится проверка чувствительности МТЗ РЗ-1 (РЗ-2) в минимальном режиме, при двухфазном КЗ и параллельной работе линий:

Проверка чувствительности производится в двух точках в основной зоне – на шинах ПС2 (К_ч ≥1,5) и в зоне резервирования в конце линий, отходящих от ПС2 (К_ч ≥1,2).

1. Производится проверка чувствительности отсечек в зоне их каскадного действия. Проверка производится при минимальном режиме системы и двух параллельно работающих линиях. Цель проверки - убедиться в том, что зоны отсечек перекрываются и при КЗ в любом месте линии, работает хотя бы одна отсечка. Считается ток, протекающий через защиты РЗ-1 и РЗ-3 (РЗ-2 и РЗ-4) при КЗ в середине линии. Если обе защиты имеют чувствительность при КЗ в этой точке не менее 1,5, значит каскадная работа защит обеспечивается. Если чувствительность защиты не обеспечивается, обычно это получается для отсечки РЗ-1, первый участок линии делится пополам и рассчитывается КЗ в середине участка (0,25 длины линии). Производится повторная проверка чувствительности и если снова не получается, то делятся пополам получившиеся участки, считается ток КЗ и опять проверяется чувствительность.

2. Если линии очень короткие, то каскадное действие отсечек может быть не обеспечено. В этом случае при КЗ в той точке, где уже не работает отсечка на ПС2 и не работает отсечка на ПС1, КЗ будет отключаться МТЗ этой линии. Отключение КЗ будет задержано на время срабатывания МТЗ после чего должна сработать отсечка на ПС2. Ускорить отключение может применение на ПС1 второй ступени токовой отсечки с малой выдержкой времени, согласованной по току и по времени с отсечкой отходящей ВЛ на ПС2 (РЗ-5), а также с отсечкой защиты на приемном конце параллельных линий (РЗ-3, РЗ-4). Согласование производится в режиме работы с одной линией. Проверка чувствительности в зоне каскадного действия производится также как и для токовой отсечки.