Взяв из табл. 7.1 значение k.21 = ej600 для КЗ АВ, после преоб
разований получим
откуда условие (7.173) срабатывания ДО примет вид
<i>i |
a |
rg |
Ь |
аrg |
лв |
1 |
) s; |
<I½ |
, |
s; |
|
н+ ls |
+ |
|
|
+ s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
что полностью, учитывая значение угла а1н из (7.162), совпа дает с неравенством (7.163). Совпадение с выражением (7.164) имеется и при КЗ в отрицательном направлении. Таким обра зом, использование дополнительных напряжений без запомина ния напряжений от неповрежденных фаз по варианту II при фор
мировании поляризующей величины обеспечивает при между фазных КЗ те же свойства ДО, что и при использовании основ ного напряжения UP (вариант I). Указанное определяется тем,
что в режиме междуфазного КЗ фаза дополнительного напряже ния не изменяется.
отличается от варианта II наличием блока памя ти П в тракте формирования величины Е.0, что обеспечивает
функционирование при трехфазных КЗ в месте установки защи
ты. При использовании для долв дополнительного напряжения |
Il.д = Ilco запоминаемое напряжение на выходе блока памяти |
(см. рис. 2.33) Il.: пропорционально сдвинутому на угол -90° на |
пряжению Ilco |
в предаварийном режиме и, следовательно, сов |
падающему по фазе с основным напряжением 1L4в = Il.; в пре |
даварийном режиме. |
Таким образом, в данном случае Е,0 = |
= И: = k0Il.p- |
Отсюда следует, что характеристики данного ва |
р |
|
II |
|
ианта и варианта |
|
одинаковы и также определяются сооmо |
mениями (7.163) и (7.164). |
|
- комбинированное формирование, которое ха |
рактеризуется тем, что поляризующая величина Е,0 имеют две |
составляющие: |
определяемую основным напряжением Il.p с за- |
поминанием доаварийного напряжения kпII.; и пропорциональ |
ную входному напряжению kuil.p |
- Условие срабатывания ДО с |
характеристикой, ограничеmюй двумя лучами (рис. |
при |
мет с учетом выражения |
вид |
|
1, и +1, ин
{()i <-arg-"u-""p ---"п .aр.... < - 1,_J
"i-p
С учетом соотношений |
при Il. |
= U., |
|
p |
|
Ip = l при КЗ в положительном направлении имеем
и при КЗ в отрицательном направлении
(()i -<Х4н $arg -!f2i2s)$ -а4н·
Обычно принимается небольшая доля запоминаемого напря |
жения и.; в общем напряжении fп, достаточная для действия при |
близких повреждениях (knlku |
При этом абсолют |
ные значения коэффициентов k1 |
и k2 соответственно при Z:15 и |
Z.25 в выражениях |
и |
также малы. |
Указанное означает, что характеристики ДО по варианrу W с запоминанием лишь небольшой части общего напряжения име ют такой же вид, как и при запоминании всего поляризующего напряжения (см. рис. но смещаются на существенно мень
шие значения -k1 Z:15 и k2Z.25, достаточные, однако, для правиль ного действия при близких КЗ.
отличается от варианта W использованием для со ставляющей, обеспечивающей действие при близких КЗ, допол нительного напряжения U.д- Как показано выше, свойства вари-
антов I и III использующих kпЦ, и kпil.д одинаковы. С учетом это
го одинаковы и свойства вариантов -.и -+и. меющих такие же отличия.
Варианты WВа WVВ.III характеризуются, в отличие от вариан тов N и V, тем, что запоминаемое предаварийное напряжение
используется только лишь при снижении входного напряжения ниже порогового значения Ипор "" 0,01+О,ОSИном· Поэтому дина мические свойства этих вариантов при напряжении ""(< Ипор та кие же, как и у вариантов I и III. При U > Ипор отклонений ха
рактеристики не имеется. При построении характеристик этих вариантов должны использоваться рассмотренные выше элемен ты анализа вариантов 1-III с питанием поляризующей цепи от
основного Ц, или дополнительного напряжений.
Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что разброс динамических характеристик при комбинированном формиро вании поляризующей величины (варианты -+-.+.-"" +-. "")+когда.
запоминаемое напряжение представляет небольшую часть но минального предаварийного напряжения, существенно меньше, что делает использование этих вариантов предпочтительным.
7.10.3. Выявление предельных ншруэочи.ых режимов ЭС для ДО .0поляризующими цепями
Как показано выше (см. рис. 7.35), характеристики ДО с по ляризующимицепями не только смещаются на величины Zis и Z.2s при КЗ в положительном и отрицательном направлении со ответственно, но и одновременно поворачиваются на углы а""""( и а2н, которые зависят от режима передачи мощности по ли нии, характеризуемого сопротивлением Zн на входе ДО в нагру зочном режиме. При этом возможны такие режимы нагрузки, при которых указанный поворот характеристик может привес ти как к отказу в срабатывании при КЗ в зоне действия, так и к излишнему срабатыванию при КЗ «за спиной». Указанное по ясняет рис. 7.37, где 1, 2 - лучи, образующие характеристику
ДО без введения поляризующей величины; ,(+,(. . (пунктир) -
лучи образующие характеристику при отсуrствии нагрузки в предаварийном режиме (а( )"", О, +), (, О); ,""+,"". . - лучи, обра
зующие характеристику в экстремальном аварийном режиме. В частности, при КЗ в положительном направлении (рис.
7.37,а) угол поворота а""н смещенной на величину -2:()+характе ристики, зависящий в соответствии с выражением (7.162) от ве-
373
\
\
\
\
\
\
\
Рис. 7.37. Возможность неправильного действия ДО с поляризующнми ВеJПIЧИнами при КЗ в положительном (а) и отрицательном (6) направлениях
личины Zн, имеет в данном случае такое значение, что динамическая характеристика (лучи 1", 2'') не охватывает об ласть вблизи начала координат, что соответствует отказу в сра батывании при КЗ в начале зоны действия. Рисунок 7.37,б по
ясняет возможность срабатывания при КЗ «за спиной», когда
угол поворота а.2н смещенной на Z:25 характеристики (лучи 2'') приводит к охвату области вблизи начала координат при КЗ
в отрицательном направлении. Возникает задача выявления об ластей недопустимых режимов ЭС, характеризуемых расположе нием вектора нагрузки Zн, нахождение в которых пр1-1водит к неправильным действием ДО при внутренних (рис. 7.37,а) и
внешних (рис. 7.37,б) КЗ в месте установки направленных ДО с поляризующими цепями.
Анализируя примемzв неравенст
ве (7.163), описывающем область действия ДО, = О, откуда имеем
В результате с учетом выражения (7.162) для а н получим условие срабатывания ДО при КЗ в начале зоны действия в за-
jХк, Ом
Рис. 7.38. Области недопустимых режимов нагрузки Z., для ДО с паляриэующими
величинами при КЗ в месте установЮf
а - КЗ в зоне действия; б - КЗ "
защиты (Z = О): за спиной"
висимости от расположения вектора Zн
(7.179)
С учетом приложения 1, область нахождения параметра Zн, соответсrвующая срабатыванию ДО, ограничивается в общем
случае двумя |
дугами |
|
окружносrей с вписанными |
углами |
<р |
1 |
- argZis и qi - argZ: |
15 |
, опирающимися на точки Z |
|
= О и |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
Zн = -Z1s (рис. |
7.38,а). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
При этом область срабатывания лежит вне области, ограи |
ченной указанными дугами, так как условие Zн = 00 соответст |
вует срабатыванию ДО. Внутренняя обласrь Zн (заштрихована) |
определяет искомую область опасных режимов Zн, при которых |
происходит отказ ДО при К3 в месте установки. |
|
|
|
|
На рис. 7.38 |
показаны области недопустимых режимов Zн для |
двух вариантов характеристик направленного ДО - узкой - |
лучи 1, 2 (<р1 |
= -15°, |
|
qi2 = 105°) |
|
и широкой - лучи 1, 3 |
(<р1 = -15°, qi2 = 135°). Результирующие сопротивления |
относи |
тельно месrа КЗ: Z1s |
= |
|
|
1 |
750 |
; Z.2s |
= |
l0oe-jBOO_ |
|
|
|
soe- |
|
|
|
|
|
|
|
При К3 в зоне действия лучу 1 |
(рис. 7.38,а) соответствует ду |
га 1', опирающаяся на точки |
Zн |
= О, Zн = -Z15 с вписанным уг |
лом q>1 - argZ:15 |
= -15° - 75° |
= |
-90°, а лучу 2 - дуга 2' с вписан- |
ным углом <р()' argZ:' )+'( 105° - 75° 2s2s30°. Заштрихованная об ласть внуrри дуг ('+и )'+соответствует области нагрузочных ре
жимов (')при которых ДО не срабатывает при К3 в начале за щищаемой зоны. При более широкой характеристике ДО (лучи 1, 3) лучу 3 соответствует дуга З' с вписанным углом <р()' argZis
=135° - 75° = 60°, и область Zн, при которых ДО не срабатыва ет при К3 в начале зоны, уменьшается. Указанное объясняется тем, что при более широкой характеристике ДО условия для сра батывания облегчаются. С учетом изложенного, характеристи ки ДО должны быть выбраны таким образом, чтобы в макси мальном режиме нагрузки область '( нахождения Zн (рис. 7.38,а) не заходила в полученную область недопустимых режимов.
Аналогичным образом выявляются области недопустимых ре жимов ЭС, при которых ДО срабатывает при внешних К3 в ме сте установки защиты. Для выявления указанных областей пре образуем условия срабатывания ДО при К3 в отрицательном на правлении (7.164) при условии Z. = О и с учетом значения <Хzи из выражения (7.162) к виду
(7.180)
В данном случае область недопустимых режимов также огра ничивается дугами окружностей, опирающихся на точки Z = О;
Zн = Z2s (рис. 7.38,6).
При приведенных выше данных ДО и ЭС лучу '( соответству ет дуга ('+с вписанным углом <р') + argZ.() = -15° + 80° = 65°, а лучу '( - дуга 2' с вписанным углом 105° + 80° = 185°. Зашт
рихованная область, ограниченная дугами 1' и 2', определяет недопустимые значения вектора нагрузки Z'+(+при которых ДО срабатывает при К3 «за спиной». Для более широкой характе ристики ДО, ограниченной справа лучом 3, имеем расширен ную область недопустимых режимов, ограниченную дугой З' с вписанным углом <р2 + argZ.2s = = + 135° + 80° = 215°. В дан
ном случае расширение характеристики способствует излишне му срабатыванию при К3 «за спиной», ввиду чего область недо пустимых режимов расширяется.
Подобный анализ может быть проведен и для ДО с круговы ми характеристиками на основе соотношений (7.167), (7.168) и других вариантов поляризующих величин (см. рис. 2.33).
Рис. 7.39. Области недопустимых режимов нагрузки Zи [5) для направленного ДО с круrовой характеристикой при КЗ в начаJ1е зоны действия (1)
и при К3 за «спиной» (2)
При этом для ДО с круговой характеристикой на основе ал горитма (7.165) (см. рис. 7.35,б, харакrеристика 1) области не допустимых режимов в плоскости н ограничиваются окружно стями 1, 2 (рис. 7.39) соответственно при КЗ в положительном и отрицательном направлениях [5].
Указанные области описываются выражениями:
1t |
Z1, |
Z-н |
-+arg=-.:!.. arg---'-'-- |
2 |
Z.y |
Z-н +Z.1s |
при рассмотрении КЗ в начале зоны действия и
Z |
1t |
Z |
-н |
3- -arg -2s |
Z-н -Z.2s |
2 |
l_ |
|
|
y |
при рассмотрении КЗ «за спиной».
Следует отметить, что комбинированное выполнение поляри
зующей величины, например, типа = ku!4, + kп!lд (варианты N, V и рис. 2.33) не мияет на расположение областей опасных
режимов Zн·
Указанное обусломено тем, что данные области получены при условии снижения основного напряжения до нуля Ci = О). По-· этому на поведение ДО влияет в данном случае только запом-
kullн,
7.11. Выбор поврежденных фаз в дистанционных защитах
7.11.1. Область использования
kв |
= |
I!мJl(l,,s. -1.в); |
Zвс = IlвclCiв - L); Zсл |
= Ilc.лl(k- Iл); |
|
|
о = о!Сlл |
Зkolo); Zво = Ilвo!Uв |
Зkoio); |
|
|
Zco = Ilcol(k Зkolo). |
|
2
2
Рис. 7.40. Примеры измерения различных петель при однофазном К3 -.-. -- металлическое КЗ; б - К3 через переходное сопротивление
петли повреждения может привести как к потере селективнос ти, так и к отказу при К3 в зоне действия. В качестве примера на рис. 7.40,а приведены замеры контролируемых петель при однофазном К3 ),, ((, - характеристика защищаемой линии, (( - характеристика одной из ступеней защиты).
Как видно из рис. 7.40, в данном случае более чем одна из пе тель замера находится в области действия ступени, и правиль ный выбор вида К3 и селективное (с учетом вида КЗ) отключе ние невозможны.
,())(,(9 Критерии й |
и зм й ртнр зм |
на |
|
Zйр-измерений |
Отклонение входного сопротивления от характеристики() линии. При металлических К3 входное сопротивление соот ветствующей петли фаза-фаза или фаза-земля лежит на ха рактеристике линии. Поэтому с большой вероятностью(() и при КЗ через переходное сопротивление вектор находящийся бли же к характеристике линии, соответствует действительной пет ле повреждения. С учетом этого для избирателей поврежденных фаз применяют достаточно узкие комбинированные (см. рис. 7.34) или многоугольные (рис. 7.40,а, характеристика 3) харак теристики.
Оrмонение углов входного сопротивления угла линии. Применение достаточно узких характеристик не всегда обес печивает чувствительность избирателей повреждённых фаз к однофазным замыканиям через переходное сопротивление.
