ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Литература / Шнеерсон

щественно отличается от замера в случае отсуrствия компенса­ ции (рис. 7.23,б). При этом защита неповрежденной линии, ох­ ватывая «свою» линию, срабатывает при К3 на параллельной по­

врежденной линии, а при К3 в начале соседней линии (х = О) из­ меряемое сопротивление Zизм.п по выражению (7.95) таюке рав­ но нулю. Указанное объясняется влиянием тока Зiо поврежден­ ной линии на замер заЩИТЬI неповрежденной линии при исполь­ зовании компенсации по выражению (7.94). С учетом изложен­ ного применение рассматриваемой компенсации возможно толь­ ко при выявлении I<З на «своей» линии.

Известное решение [9] основано на том, что ток нулевой по­ следовательности «своей» линии 10 всегда больше тока Iоп непо­

врежденной линии. Поэтому измеряется соотношение токов I0/10п обеих линий, и только при превышении этим соотноше­ нием определенного значения вводится компенсация параллель­ ный линии током Iоп· В частности, при К3 на границе 85% ли­ нии (x/l = 0,85) из выражения (7.90) имеем 10/Ian "" 1,35. Это означает, что для обеспечения точного измерения в пределах 85% длины линии компенсация должна вводиться при условии

I0/10п > 1,35.

7.6.Сопротивление на входах ДЗ при повреждениях

взонах резервирования

Основной особенностью измерения входного сопротивления резервными ступенями защит, действующими, как правило, с выдержкой времени, является различие токов, протекающих в месте установки защиты и в месте повреждения. Указанное ил­ люстрируется рис. 7.24.

При I<З в точке К1, ток l на входе защиты ДЗ, установленной в точке не равен току l', протекающему по поврежденному

участку линии в зоне резервирования, вследствие подпитки ме­ ста повреждения током f" от генератора ГЗ. Указанное имеет место и при К3 в точке К2 вследствие неравенства токов l и l'. Если Lн, l..,.2, Iло - симметричные составляющие тока l..,. в месте

установки защиты, 1 1, lлi, lло - составляющие тока Iл в месте поврежденияК1, то справедливо соотношение

331

гз

l"'

(7.96)

где коэффициент разветвления токов kp определяется соотноше­ нием (7.29). Таким образом, сопротивление пропорциональ­ но расстоянию lr. = l12 + lк от места установки ДЗ до места по­ вреждения К1 лишь при отсутствии подпитки от генератора

когда токи повреждения на участках l12 и lк одинаковы и Кр = 1. Аналогичные (7.97) соотношения имеют место и для о по вы­ ражению (7.19).

При повреждениях, отключаемых с выдержкой времени, не­ обходимо учитывать возможность изменения ЭДС генерато­ ров по фазе и модулю, что обусловлено динамическими про­ цессами в ЭС при скачкообразных изменениях мощностей,

332

- Z.,.

t, 'i 1i

Рис. 7.25. Эквивалентная схема замещения ЭС при КЗ в зоне резервирования

возникающих при КЗ. При этом возможны существенные рас­ хождения ЭДС по фазе, в том числе возникновение режимов синхронных качаний и асинхронного хода. При дуговых за­ мыканиях в первой зоне и К3 в зоне резервирования сопро­ тивление на входе ДЗ изменяется во времени, так как зави­ сит не только от расстояния до места КЗ, но и от соотноше­ ний эквивалентных ЭДС по модулю и фазе, что определяется влиянием на измерения соотношений между токами в месте установки защиты и в месте повреждения, определяемых ре­ жимами ЭС.

Для нахождения траекторий сопротивленияна входе ДЗ с уче­ том расхождений по фазе эквивалентных ЭДС рассмотрим эк­ вивалентную схему замещения ЭС при дуговых повреждениях в

первой зоне и при повреждениях в зоне резервирования, при­ веденную на рис. 7.25.

При этом Ес1, Jk2, Zc1, Zc2 - эквивалентные ЭДС и сопротив­

ления систем; - сопротивление участка между точками и 2 ВЛ с сосредоточенными параметрами; Z.3 - сопротивление участка между концом ВЛ (точка 2) и местом повреждения (К1 или К2 на рис. 7.24). Эта же схема соответствует и поврежде­ нию через переходное сопротивление R0 на защищаемом участ­ ке (см. рис. 7.12), если принять Zз = R0; Zc1, - сопротивле­ ния систем ЭС', ЭС"; Z-л- эквивалентное сопротивление защи­

ченными параметрами (сопротивлением ), то сопротивление Z на входе ДЗ определится соотношением

333

jХ,Ом

160

80

О20 40 60 80 R,Ом

Рис. 7.26. Сопротивление ка входе Д3 при изменении yr.na МеждУ эквивалеНТНШ(И ЭДС

(7.100)

334

При изменении угла <р между эквивалентными ЭДС в схеме на рис. 7.25 левая часть (7.102) не изменяется по модулю, рав­ ному единице. Приняв обозначения

получим для любого угла <р, рассматривая модули левой и пра­ вой частей (7.102), условие, которому должен удовлетворять вектор Z на входе ДЗ:

kIZ-a/ =1

li-ol '

что полностью соответствует выражению (П2.З). Отсюда, с уче­ том рассмотренных в приложении П2 соотношений, следует, что при изменении угла между эквивалентными ЭДС в диапазоне

Пример. Определить траекторию сопротивления на входе Д3 в

335

Рис. 7.27. К анализу д;3 в нагрузочных режимах ЭС

336

Всимметричном нагрузочном режиме ток l , напряжение Il

ивходное сопротивление Z на входе ДЗ определяютсян соотнон­ шениями: н

337

Неравенство (7.109) определяет область нагрузочного режи­

ма в плоскосrи Zн, граничной линией которой является окруж­ ность. Для того чтобы определить, находится ли данная область внутри или вне окружности, подставим значение Zн = оо, нахо­ дящееся всегда вне окружности, в неравенство (7,109). В дан­

jХ,Ом

Рис. 7.28. Области распопожения входного сопротивления Д3 в нагрузочных режимах

338

с параметрами

Таким образом, условие ограничивающее соотноше­ ние модулей ЭДС, определяет область вне окружностей 1 и 2 на

Это услови_е полностью аналогично условию (Пl.8). С учетом приложения 1 имеем граничную линию в плоскости Zн, отделя­

ющую область расположения входного сопротивления, которая

339

образуется двумя дугами окружностей с вписанными углами а1

и а , опирающимися на точки g =Z , Ь. =-Z: (см. рис. Пl.1,6).

В данном случае при =оо имеем из (7.108) argq =О.Так как

2 Zн 2 1

а1 < О, а2 > О, то точки с argq =О расположены с учетом (7.112) в области возможных нагрузочных режимов. Следовательно,

точки Zн = оо соответствуют области нагрузочных режимов и на­

ходятся вне области, ограниченной дугами.

Таким образом, область возможных нагрузочных режимов расположена снаружи граничной линии, определяемой услови­ ем (7.107). Граничные линии, соответствующие условию

(7.107), построены на рис. 7.28 при а1 =-90°, а2 =90° (окруж­ ность 3) и а1 =-45°, а2 = 45° (соответственно дуги 4 и 5, опи­

рающиеся на точки Z.2 и -Z:1). При расхождении ЭДС на 180° ли­ ния входного сопротивления расположена на прямой, соединя­

ющей точки -Z.1 и z2•

Результирующие области нагрузочных режимов определяются как общиедля условий (7.106) и (7.107). На рис. 7.28 заmтрихован­ ная область между линиями 1 и 2 соответствует условию (7.106) при q1 =0,8 и q2 =1,2. Результирующие области при а1 =-45°, ai =45° ограничены дугами 1, 2, 5 в I и IV квадрантах плоскости Z8 и дугами 1, 2, 4 во П и III квадрантах. При предельных расхожде­

ниях между ЭДС до ±90° (область вне окружности 3) результиру­ ющие области нагрузочного режима ограничиваются линиями 1,

2, 3 и находятся ближе к началу координат по сравнению с преды­ дущим случаем. Все области находятся вне дуг окружностей 1-5.

7. 7.2. Режимы качаний и асинхронного хода

Возникновение крупных аварий в энергетических системах характеризуется нарушением баланса мощностей, сопровожда­ ющимся отклонением частот генераторов электрических стан­ ций. При этом устройства релейной защиты и автоматики функ­ ционируют в условиях, отличающихся от обычных, и во многих случаях могуr действовать неправильно, что в свою очередь при­ водит к отключению новых объектов энергосистем и развитию аварий. С учетом этого важны вопросы анализа поведения ДО при качаниях и асинхронном ходе в ЭС. Эти режимы характе­ ризуются тем, что ЭДС эквивалентных генераторов е1 и е2 (см. рис. 7.27) имеют неодинаковые частоты ro1 и ro2, отличающие­ ся от синхронной частоты <Оо, т. е.

340