4 Принцип действия направленной поперечной дифференциальной защиты линий.

Направленная поперечная дифферен­циальная РЗ применяется на параллельных ЛЭП с самостоя­тельными выключателями на каждой ЛЭП.

а – первичная схема и цепи тока; б – цепи напряжения; в – оперативные цепи

К РЗ таких ЛЭП предъявляется требование отключать только ту из двух ЛЭП, которая повредилась. Для выполнения этого тре­бования токовая поперечная дифференциальная РЗ дополня­ется РНМ двустороннего действия или двумя РНМ одностороннего действия, каждое из которых предназначено для отключения одной ЛЭП. Токовые обмотки РНМ KW и токового реле КА соединяются последова­тельно и включаются параллельно вторичным обмоткам ТТ на разность токов параллельных ЛЭП: IР= II– III. Токовые реле выполняют функции пусковых органов, реагирующих на КЗ и разрешающих РЗ действовать. РНМ служит для определения поврежденной ЛЭП по знаку мощности. Напряжение к реле подводится от ТН шин подстанции. Оперативный ток к РЗ по­дается через вспомогательные контакты выключателей.

При срабатывании КА плюс постоянного тока подводится к контактам KW, которое замыкает верхний или нижний кон­такт, в зависимости от того, какая из двух ЛЭП повреждена.

Для отключения поврежденной ЛЭП РЗ устанавливается с обеих сторон параллельных ЛЭП.

При внешних КЗ, нагрузке и качаниях первич­ные токи IIи IIIравны по значению и совпадают по направлению на обоих концах ЛЭП. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях РЗ не действует. Вследствие погрешности ТТ и неравенства сопротивлений параллельных ЛЭП IIВи IIIВразличаются по зна­чению и фазе, в результате чего в реле появляется ток неба­ланса IР= Iнб. Для исключения работы РЗ при внешних КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию: Iс.з.>Iнб.

Короткое замыкание на одной из параллельных ЛЭП (WI и WII). На питающем конце (ПС А) в случае повреждения на WI или WII первичные токи IIи IIIимеют одинаковое направление. При этом токи IIи IIIразличаются по значению: в поврежденной ЛЭП ток всегда больше, так как сопротивле­ние от ПС А до точки К для тока в поврежденной ЛЭП всегда меньше, чем в неповрежденной. В результате Ip= IIВ– IIIВ= 0, а его знак и направление зависят от того, какая ЛЭП повреж­дена.

Таким образом, при КЗ на одной из параллельных ЛЭП под действием тока Iрсрабатывают пусковые реле РЗ, подводя опе­ративный ток к контактам РНМ. Последнее по знаку Spопре­деляет поврежденную ЛЭП и замыкает цепь отключения ее выключателя.

7 Основные требования, предъявляемые к элементам релейной защиты

Защита от поврежде­ний должна удовлетворять четырем основным требованиям: действовать селективно, быстро, обладать необходимой чув­ствительностью к повреждениям и надежно выполнять свои функции.

Селективность.Селективностью, или избирательностью, называется действие защиты, обеспечивающее отключение только поврежденного элемента системы посредством его выключателей.

Таким образом, требование селективности является основным условием для обеспечения надежного питания потребителей.

Быстрота действия.Отключение КЗ должно произво­диться с возможно большей быстротой для ограничения разме­ров разрушения в месте повреждения, обеспечения термиче­ской стойкости оборудования, кабельных и воздушных ЛЭП, повышения эффективности АПВ ЛЭП и сборных шин, умень­шения влияния снижения напряжения на работу потребите­лей и сохранения устойчивости параллельной работы генера­торов электростанций.

Для сохранения устойчивости энергосистем требуется весь­ма малое время отключения КЗ. На ЛЭП 750-1150 кВ междуфазные КЗ необходимо отключать через 0,06-0,08 с после их возникновения, на ЛЭП 330-500 кВ - за 0,1-0,12 с, на ЛЭП 110-220 кВ-за 0,15-0,3 с.

Чувствительность.РЗ должна обладать достаточной чувствительностью при возникновении КЗ в пределах зоны ее действия. Чувствительность РЗ должна быть достаточ­ной для надежного действия ее при КЗ в конце установленной для нее зоны в минимальном режиме энергосистемы и при замыканиях через переходное сопротивление Rn. Требования к чувствительности РЗ для разных защищаемых объектов при­ведены в ПУЭ.

Надежность.Требование надежности состоит в том, что РЗ должна безотказно работать при повреждении в пределах установленной для нее зоны и не должна работать неправиль­но, когда работа ее не предусматривается. Отказ в работе или неправильное действие РЗ приводят к дополнительному на­рушению электропитания потребителей, а иногда к авариям системного значения.