4. Направленная защита с вч блокировкой

Представляет собой усовершенствованный вариант направленной защиты. Селективность срабатывания достигается применением блокирующего (разрешающего) ВЧ сигнала.

Оснащена двумя пусковыми органами. Первый, более чувствительный, пускает генератор высокой частоты, второй создает цепь на отключение. При качаниях и асинхронных режимах такая защита может сработать неселективно, поэтому, как и дистанционная защита, оснащается устройством блокировки от неправильных действий при качаниях.

Если обратиться к рисунку 2 .26, то условием срабатывания защиты будет срабатывание направленной защиты 1и отсутствие блокирующего сигнала с противоположной стороны2.

Принципиальным отличием от дифференциально-фазной ВЧ защиты является возможность работы направленной защиты с ВЧ блокировкой даже при выведенной ВЧ части на противоположной стороне. При этом защита действует как обычная направленная с относительной селективностью. Полукомплекты дифференциально-фазной защиты не могут действовать поодиночке.

Достоинством данной защиты по сравнению с обычной направленной является то, что ее не надо отстраивать от токов самозапуска.

5. Оценка вч защит

Высокочастотные защиты являются высоконадежными и быстродействующими защитами с абсолютной селективностью. Они применяются в качестве основных в сетях высокого и сверхвысокого напряжения. Поскольку они обладают абсолютной селективностью, то не могут быть резервными. В качестве резервных для них используют защиты с относительной селективностью – дистанционные.

Основной недостаток таких защит – высокая стоимость.

Направленные защиты с ВЧ блокировкой работают лучше, чем дифференциально-фазные ВЧ защиты на линиях с ответвлениями. Теоретически их также можно выполнить более быстродействующими, чем дифференциально-фазные.

3. Защита электроэнергетических систем

   1. Защита от однофазных коротких замыканий

Статистика говорит, что однофазные короткие замыкания являются наиболее частым видом повреждения в сетях с эффективно заземленной нейтралью.

В последнее время из-за большой распространенности автотрансформаторов и трансформаторов со схемами соединения \\Δ общее сопротивление нулевой последовательности неуклонно снижается. В ряде случаев (особенно рядом с мощными автотрансформаторами) ток однофазного короткого замыкания превосходит ток трехфазного. Поэтому и требования к скорости отключения однофазных коротких замыканий такие же жесткие, как и для трехфазных.

Используя понятие симметричных составляющих, можно заключить, что в случае поперечной несимметрии составляющие нулевой последовательности появляются только при коротком замыкании на землю.

Если обратиться к схеме замещения для токов нулевой последовательности (см. рис. 3 .28), то можно отметить, что независимо от числа источников питания и конфигурации реальной сети (кроме кольцевой), для тока нулевой последовательности существует только один источник питания (в месте замыкания).

Рисунок 3.28 – Пример схемы замещения для тока нулевой последовательности.

В связи с изложенным становится очевидным, что при использовании защит с фильтрами тока нулевой последовательности можно применять для однофазных коротких замыканий более простые защиты, чем для многофазных.

В основном для защиты от однофазных коротких замыканий применяют ступенчатую токовую защиту нулевой последовательности, состоящую из двух-трех ступеней.

В качестве первой ступени выступает токовая отсечка нулевой последовательности без выдержки времени, которая отстраивается от максимального тока короткого замыкания в конце линии ( 3 .18).

.

(3.18)

Вторая ступень защиты также выполняется токовой отсечкой нулевой последовательности, которая защищает всю длину линии и резервирует зону действия защиты следующего участка. От собственной первой ступени отсечка отстраивается выдержкой времени.

,

(3.19)

где – уставка первой ступени защиты нулевой последовательности следующего участка,

k_р– коэффициент, учитывающий неравенство токов в участках линии,

k_отс= 1,1 - 1,2 – коэффициент отстройки.

В качестве третьей ступени защиты выступает максимальная токовая защита нулевой последовательности, отстроенная от тока небаланса и с выдержкой времени для селективности работы с предыдущими ступенями.

,

(3.20)

Принципиальная схема такой защиты дана на рис. 3 .29.

Рисунок 3.29 – Принципиальная схема токовой защиты нулевой последовательности.

В кольцевых сетях (схема замещения изображена на рис. 3 .30) селективное действие защиты нулевой последовательности достигается применением направленных защит нулевой последовательности.

Рисунок 3.30 – Пример схемы замещения нулевой последовательности для кольцевой сети.

При этом состав защит тот же, что и у ненаправленной. Первая и вторая ступени – токовые отсечки. Первая закрывает часть линии, вторая закрывает всю линию, шины противоположной подстанции и резервирует зону действия первой ступени защиты следующей подстанции. Третья ступень – максимальная токовая защита, отстроенная от наибольшего тока небаланса.

При этом важно отметить, что отсечка отстраивается только от тока короткого замыкания от шин в линию. Принципиальная схема защиты дана на рис. 3 .31.

Рисунок 3.31 – Принципиальная схема направленной защиты нулевой последовательности.