ЭЛТИ ТПУ

3.6.Дистанционная защита

3.6.1Принцип действия

3.6.2Характеристики измерительных органов

3.6.3Выполнение измерительных органов

3.6.4Структурная схема дистанционной защиты

3.6.5Принципы выполнения блокировки от качаний

3.6.6Выбор параметров срабатывания

3.6.1.Принцип действия

Принцип действия дистанционной защиты основан на контроле изменения сопротивления. Например, если защищаемымТПУобъектом является линия (Рис.54),

ЭЛТИ

Рис.54 Принцип действия дистанционной защиты

то в нормальном режиме параметры напряжения на шинах и тока в линии близ-

ветствует нормальному режиму.

При возникновении короткого замыкания напряжение на шинах уменьшается, ток в линии увеличивается, контролируемое сопротивление уменьшается

66

ЭЛТИ ТПУ

Zk = Uk < ZH .

Ik

В свою очередь, ZK = Z0 LK ,

где Z0 - сопротивление 1 км линии; LK - длина линии (км).

Следовательно, контролируя изменение сопротивления, можно определить факт возникновения короткого замыкания и оценить удаленность точки короткого замыкания.

Обычно дистанционная защита выполняется в виде трех ступеней, характеристика ее времени срабатывания представлена на Рис.54. Первая ступень предназначена для работы при коротких замыканиях на защищаемой линии ZСЗ < ZЛ, то есть сопротивление срабатывания защиты должно быть меньше сопротивления линии.

Для идеальных трансформаторов тока и трансформаторов напряжения и при отсутствии погрешностей измерительных органов в последнем выражении должен стоять знак равенства, однако наличиеТПУпогрешностей может привести к ложной работе защиты при коротком замыкании на смежных присоединениях.

Как правило, первая ступень охватывает 85 % длины защищаемой линии. При короткихЭЛТИзамыканиях в зоне действия первой ступени защита работает без выдержки времени, t1 =0.

Вторая ступень предназначена для надежной защиты всей линии. Ее зона действия попадает на смежную линию, поэтому для исключения неселективного срабатывания защиты при коротком замыкании на отходящей линии в точке К2, вводится замедление на срабатывание, t2 =0,4-0,5 сек

Третья ступень выполняет функции ближнего и дальнего резервирования

3.6.2.Характеристики измерительных органов дистанционной защиты

Вкачестве измерительных органов дистанционной защиты используются реле сопротивления, которые могут выполняться на индукционной или полупроводниковой основе. Основное отличие различных исполнений реле заключается в способе обработки поступающей информации о токе и напряжении.

Поведение реле сопротивления в различных режимах зависит от его характеристики ZСР = f (ϕP), где ϕP - угол между током и напряжением, подводимых к

реле.

67

ЭЛТИ ТПУ

Полное сопротивление Z состоит из активного R и реактивного X сопротивле-

ний: Z = R + jX или , Z = R2 + X 2 , поэтому характеристику реле сопротивления представляют в плоскости Z, откладывая R по горизонтальной, а Х - по вертикальной оси.

Характеристики измерительных органов дистанционных защит должны быть надежно отстроены от нагрузочных режимов, учитывать влияние сопротивления дуги.

Виды характеристик реле сопротивления

1. Круговая характеристика с центром в начале координат (Рис.55).

ТПУ ЭЛТИРис. 55

Зона, ограниченная окружностью, является зоной действия реле. Сопротивление срабатывания таких реле не зависит от ϕP , поэтому их называют реле полного сопротивления.

2. Круговая характеристика, проходящая через начало координат (Рис.56).

Рис. 56

68

ЭЛТИ ТПУ

Реле с такой характеристикой не работают при направлении тока из линии к шинам, поэтому оно является направленным. Точка 0 соответствует началу защищаемой линии. При коротком замыкании в начале линии, когда R и X равны нулю, реле не работает, что является его недостатком. Угол ϕ , при котором сопротивление срабатывания реле максимально, называется углом максимальной чувствительности.

3. Реле с эллиптической характеристикой (Рис.57).

Такие характеристики использовались для третьих ступеней защит с целью улучшения отстройки от рабочих режимов и получения большей чувствительности.

3. Реле с многоугольными характеристиками (Рис.58).

Рис. 58

Четырехугольная характеристика (Рис.58,а ) используется для выполнения второй и третьей ступеней защит. Ее верхняя сторона должна фиксировать концы защищаемых зон, правая боковая сторона обеспечивает отстройку от рабочих режимов. Левая сторона отстраивает защиту от мощностей нагрузок, переда-

69