21. Схемы включения реле направления мощности

реле мощности, реагирует на величину и направление (знак) мощности к. з., проходящий через место установки защиты.

Реле мощности имеет две обмотки (тока и напряжения). Через обмотки реле воспринимает изменение той электрической величины, на которую оно реагирует.

Реле направления мощности реагируют на значение и знак мощности, подведенной к их зажимам. Они используются в схе­мах защит как орган, определяющий по направлению (знаку)

мощности (протекающей по защищаемой линии), где произошло повреждение — на защищаемой линии или на других присоеди­нениях, отходящих от шин подстанции (рис. 2-34, а). В первом случае при к. з. в К₁ мощность к. з. S_к1 направлена от шин в линию и реле направления мощности должно замыкать свои кон­такты, во втором при к, з. в К₂ — мощность к. з. S_к2 направлена к шинам, в этом случае реле не должно замыкать контакты.

Реле мощности имеет две обмотки: одна питается напряже­нием U_р, а другая — током сети I_р (рис. 2-34, б). Взаимодействие токов, проходящих по обмоткам, создает электромагнитный мо­мент, значение и знак которого зависят от напряжения U_р, тока I_р и угла сдвига φ_р между ними.

Реле направления мощности применяются в направленных защитах (см. гл. 7). Они должны обладать высокой чувствитель­ностью, так как при к. з. вблизи места установки защиты напря­жения U_р резко снижается, достигая в пределе нуля; при этом мощность, подводимая к реле,, оказывается очень малой и при недостаточной чувствительности реле может не сработать, т. е. может иметь «мертвую» зону.

Чувствительность реле оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность назы­вается мощностью срабатывания и обозна­чается S_{с. р}.

Реле направления мощности выполняются мгновенными, по­скольку они могут применяться в защитах, работающих без выдержки времени. Собственное время реле направления мощ­ности должно быть минимальным, что особенно важно для реле, применяемых в схемах быстродействующих защит.

Схемы включения РМН

1. 90⁰ схема включения РНМ (а)

2. 30⁰ схема включения РНМ (б)

22. Назначение и принцип действия дистанционной защиты

Принцип действия дистанционной защиты основан на контроле изменения сопротивления. Например, если защищаемым объектом является линия, то в нормальном режиме параметры напряжения на шинах и тока в линии близки к номинальным: U_Л = U_HОРМ, I_Л = I_НОРМ, отношениесоответствует нормальному режиму.

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

В свою очередь, Z_K = Z₀ L_K ,

где Z₀ - сопротивление 1 км линии;

L_K - 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. Первая ступень предназначена для работы при коротких замыканиях на защищаемой линии Z_СЗ < Z_Л, 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 наличие погрешностей может привести к ложной работе защиты при коротком замыкании на смежных присоединениях.

Как правило, первая ступень охватывает 85 % длины защищаемой линии. При коротких замыканиях 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.

Принцип действия дистанционной защиты основан на контроле сопротивления.

Дистанционная защита удовлетворяет требованиям селективности в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

Защита отличается сравнительно высоким быстродействием. В типовом исполнении дистанционная защита линий содержит три ступени.

Дистанционная защита в качестве основной защиты линий от междуфазных коротких замыканий находит применение в сетях напряжением 110 - 220 кВ.