4.6 Третья ступень дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания. Аналогично токовым защитам третья ступень дистанционной защиты отстраивается от наиболее тяжелого рабочего режима (сопротивление при этом наименьшее):

,                                                  (Л4-8)

однако более тяжелым является условие возврата реле сопротивления при отключении К1 (рис. 4.6) и возникшем самозапуске нагрузке:

,                                                  (Л4-9)

По аналогии с МТЗ (Л3-13), из (Л4-9), нетрудно получить:

,                                         (Л4-10)

где  – коэффициент отстройки, обычно  ;  – коэффициент возврата реле сопротивления, >1;  – минимальное напряжение, которое присутствует при самозапуске нагрузки после отключения КЗ в точке К1. Выражение (Л4-10) относится к третьей ступени дистанционной защиты с круговой характеристикой срабатывания (рис.4.2,а) с центром в начале координат. Сопротивление срабатывания защиты с учетом направленности дистанционной защиты, т.е. со специальными характеристиками записывается:

- для круговой 2 ХС (рис. 4.2. б), проходящей через начало координат [рб]:

,                                         (Л4-11)

где k_ОТС,Э – эквивалентный коэффициент, равный ;  – минимальное сопротивление максимального рабочего режима, ;  – разница  = _Р ‑ _МЧ, между углами _Р  – рабочего режима при самозапуске нагрузки и _МЧ – максимальной чувствительности уставки защиты.

-для круговой 3 ХС (рис. 4.2. б), смещенной в III (I) квадрант на величину Z_СМ  (-Z_СМ) [депониров]:

,                   (Л4-12)

- для эллиптической 1 ХС (рис. 4.2. в), проходящей через начало координат:

,                              (Л4-13)

где  – эллипсность (эксцентриситет), отношение малого радиуса эллипса к большому;

- для эллиптической ХС 2 (рис. 4.2. в), смещенной в третий квадрант на величину Z_СМ:

.                 (Л4-14)

- для треугольной ХС (рис. 4.2. д):

.            (Л4-15)

- для трапецеидальной ХС (рис. 4.2. г):

.        (Л4-16)

Время срабатывания третьей ступени дистанционной защиты (аналогично МТЗ) должно быть больше времени срабатывания третьей ступени дистанционной защиты предыдущей линии:

,                                         (Л4-17)

где  – времени срабатывания третьей ступени дистанционной защиты (рис. 4.6) подстанции А, – времени срабатывания третьей ступени дистанционной защиты подстанции Б; t – ступень селективности, обычно t = 0,5 с.

Чувствительность третьей ступени дистанционной защиты проверяется для основной зоны действия:

,                                                  (Л4-18)

и для резервной зоны:

или  .                       (Л4-19)

4.7 Особенности работы дистанционной защиты

Мертвая зона дистанционной защиты.

При КЗ близких к защите (рис. 4.7) напряжение на шинах равно нулю. Электромагнитные, индукционные и полупроводниковые (с магнитоэлектрическим исполнительным органом) реле сопротивления в этом случае не срабатывают из-за того, что результирующий момент от напряжения меньше противодействующего момента пружины.

Рисунок 4.7. Участок сети с близким к защите КЗ

 

Такое обстоятельство для защиты называется мертвой зоной. Применяют два способа для устранения мертвой зоны:

-         вводится дополнительная обмотка напряжения, к которой подключается резонансный контур, называемый контуром «памяти». К этому контуру подводится U_ВХ пропорциональное U_РАБ;

-         дополнительный контур «памяти» питается от токовых цепей с током I_Р.

В микропроцессорных защитах мертвая зона устраняется программно.