4.Защиты с относительной селективностью

Защиты с относительной селективностью могут работать как при коротких замыканиях на защищаемом объекте, так и при повреждениях

на смежных присоединениях в режиме резервирования. К таким защитам относятся токовые защиты, защиты напряжения, дистанционные

защиты. Для иллюстрации принципов работы защит этого типа рассмотрим в качестве защищаемого объекта линию с односторонним питанием

В качестве контролируемых параметров состояния линии используются ток I и напряжение U. В нормальном режиме работы напряжение близко к номинальному значению UРАБ ≅ UНОМ , рабочий ток IРАБ ≤IНОМ, сопротивление ZЛ = UРАБ / IРАБ ≥ ZН. При возникновении короткого замыкания значение тока увеличивается IК > IНОМ, значение напряжения уменьшается UК < UНОМ, сопротивление контролируемой линии

уменьшается ZЛК = UК / IК < ZН.

Токовые защиты основаны на фиксации увеличения тока при возникновении короткого замыкания.

Защиты напряжения учитывают уменьшение напряжения при коротком замыкании.

Дистанционные защиты фиксируют изменение сопротивления. Если учесть, что ZЛК = Z0 LК , где Z0 – сопротивление одного км линии, а

LК - расстояние в км до места короткого замыкания, то сопротивление ZЛК пропорционально расстоянию до места короткого замыкания ZЛК ~LК, и, следовательно, дистанционный принцип позволяет определить место возникновения короткого замыкания. Защиты с относительной селективностью при нормальных условиях работы действуют на отключение выключателей поврежденной линии. Например, при коротком замыкании в точке К1 (рис.3) защита действует на выключатель Q1. При коротком замыкании в точке К2 должна сработать защита Линии 2, однако при отказе этой защиты или выключателя Q2б, должна сработать защита Линии 1 и отключить короткое замыкание выключателем Q1.

5.Защиты с абсолютной селективностью

Защиты с абсолютной селективностью работают только при коротком замыкании на защищаемом участке. К таким защитам относятся дифференциальные и дифференциально-фазные защиты. Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении токов на входе и выходе защищаемого объекта. Рассмотрим функционирование дифференциальной защиты на примере линии с односторонним питанием (рис. 4).

В нормальном режиме и в режиме внешнего короткого замыкания в точке К1, выполняется соотношение I1 = I2 = I. В защите эти токи сравниваются между собой, и при их равенстве защита не работает. При возникновении короткого замыкания в зоне действия защиты, например в точке К2, вектор тока I2 становится равным нулю, равенство токов нарушается, и защита сработает. При наличии двухстороннего питания значение тока I2 ≠ 0, и в принципе модули токов могут оказаться равными, но векторы имеют разные знаки, и защита также будет работать.

Принцип дифференциально-фазной защиты основан на сравнении фаз токов на входе и выходе объекта.

6. Измерительные преобразователи. Трансформаторы тока. Принцип действия, погрешности.

Измерительные преобразователи являются общими элементами для всех схем релейной защиты. Их основное назначение изолировать цепи высокого напряжения от вторичных цепей защиты и преобразовать входные величины в величины, удобные для измерений. К наиболее распространенным относятся электромагнитные тр-ры тока и тр-ры напряжения. Тр-ры тока рассчитываются на получение вторичных токов величиной 5 А или 1 А, при помощи тр-ров напряжения получают вторичные напряжения 100 В

Особенности работы тр-ров тока в схемах релейной защиты Конструктивно тр-тор тока представляет собой стальной сердечник с двумя обмотками: первичной ω1 и вторичной ω2. При протекании тока по первичной обмотке тр-ра тока создается магнитный поток, который наводит во вторичной обмотке, замкнутой на сопрот-е нагрузки, ток I2. Для идеального тр-ра тока сумма намагничивающих сил обмоток равна нулю. Т о к о в а я погрешность опред-ет разницу между измеренным модулем тока и его фактическим значением. Ф а з о в а я погрешность определяет угол сдвига вторичного тока относительно первич-го. Из схемы замещения следует, что величина погрешности зависит от знач-я сопротивления ветви намагничивания ZНАМ и от его соотношения с сопрот-м нагрузки ZН. Сопротивление намагнич-я опред-ся конструкцией тр-ра тока, харак-ой стали сердечника и кратностью первичного тока. Увеличение первичного тока приводит к насыщению стали и уменьшению сопрот-я ZНАМ, что приводит к росту погрешности. Если увеличивать нагрузку при неизменном первичном токе, то также происходит увеличение погрешности.