7.7 Мертвая зона

Выше указывалось на возможность отказа в действии РНМ при КЗ вблизи места установки РЗ вследствие недостаточного значения напряжения (рис. 7.12). Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого РНМ не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания, называется мертвой зоной.

Для характеристики чувствительности РЗ важно знать протяженность мертвой зоны. Имеются различия в определении мертвой зоны для индукционных и полупроводниковых РНМ. Для индукционного РНМ по известному значению мощности срабатывания реле

S_с.р=U_PI_Psin(α–φ_P) (7.7)

определяют напряжение срабатывания реле при КЗ на границе мертвой зоны в точке М (рис. 7.12):

U_P =U_с.р = . (7.8)

В выражение (7.8) подставляются значения: S_с.р– по заводским данным или лабораторным испытаниям;I_р – определенное расчетом при трехфазном КЗ в самом начале ЛЭП (точкаNна рис. 7.12):I_р =/K_I, гдеK_I– коэффициент трансформации ТТ;– угол внутреннего сдвигапринимается из каталога,для 90-градусной схемы равен– 90º (принимается для сетей разного напряжения равным: 35 кВ – 45º, 110 кВ – 60-70º, 220 кВ – 75-82º).

Поскольку РНМ включается на междуфазное напряжение,

U_Ф1 =U_с.рK_U, (7.9)

где U_Ф1– первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания РНМ;K_U – коэффициент трансформации ТН.

Длина мертвой зоны, км, определяется по выражению

l_m = ,

где Z_y– удельное сопротивление 1 км ЛЭП. Для полупроводникового РНМ расчет мертвой зоны упрощается, так как значениеU_с.рзадано и предварительные вычисления по его определению не нужны.

Мертвая зона является недостатком НТЗ. Однако опыт эксплуатации показывает, что в случае применения чувствительных реле отказ последних из-за мертвой зоны крайне редок вследствие малого значения l_m . Для обеспечения отключения КЗ в пределах мертвой зоны там, где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка.

7.8. Токовые направленные отсечки

Токовые направленные отсечки основаны на том же принципе, что и токовые ненаправленные отсечки (см. гл. 5). Реле направления мощности в схеме отсечки не позволяет ей действовать при мощности КЗ, направленной к шинам. Следовательно, отстройка тока срабатывания направленной отсечки ведется только от токов КЗ, направленных от шин подстанции.

Направленная отсечка применяется в сети с двусторонним питанием, когда ненаправленная токовая отсечка оказывается слишком грубой из-за необходимости отстройки ее от тока КЗ, протекающего с противоположного конца защищаемой ЛЭП к шинам ПС, где установлена отсечка. Вследствие наличия мертвой зоны у РНМ направленная отсечка должна применяться только в условиях, когда простая отсечка не удовлетворяет условию чувствительности.

Направленные отсечки выполняются мгновенными и с выдержкой времени. Выбор тока срабатывания производится, как и у простой токовой отсечки, по (5.2).

Направленные отсечки реагируют на токи качания. Поэтому их следует отстраивать от токов при качаниях, как это было показано в § 5.5.

НТЗ со ступенчатой характеристикой. В ряде случаев применяются трехступенчатые НТЗ, состоящие из мгновенной отсечки, отсечки с выдержкой времени и чувствительной МТЗ. Характеристика времени и зон действия такой РЗ соответствует показанной на рис. 5.9. Применение ступенчатой НТЗ следует рекомендовать во всех случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности и быстродействия.