5.1.1 Поперечная дифференциальная защита лэп
Принцип действия [РУ8] защиты основан на вычитании токов, протекаемых через трансформаторы тока одноименных фаз TA1 и TA2 при КЗ на линиях W1 или W2 (рис. 5.1).
Защита включается на разность одноименных фаз ЛЭП, подключенных через разные выключатели – Q1 и Q2.В нормальном режиме, при питании нагрузки SН, токи через трансформаторы тока TA1 и TA2 протекают одинаковые и ток в реле равен:
.
(Л5-1)
Рисунок 5.1. Поперечная дифференциальная защита двухцепной ЛЭП
При КЗ в точке К1 в реле протекает ток:
.
(Л5-2)
Но при КЗ в конце одной из линий W1 или W2 защита может не сработать:
,
(Л5-3)
так как токи ITA1,K2 и ITA2,K2 отличаются друг от друга на очень малую величину, соизмеримую с током небаланса. Этого тока недостаточно для срабатывания реле KAW1. Таким образом, защита имеет мертвую зону, находящуюся в конце ЛЭП.
Ток срабатывания защиты выбирается наибольший из двух условий:
- несрабатывания при наибольшем небалансе, протекающем по реле при максимальном внешнем КЗ:
,
(Л5-4)
- несрабатывания защиты при отключении одного из выключателей противоположного конца ЛЭП:
.
(Л5-5)
Время срабатывания защиты – специальная задержка на срабатывание не устанавливается.
Чувствительность защиты оценивается по формуле:
.
(Л5-6)
Необходимо отметить, что kЧ определяется для двух режимов: при включенных выключателях Q1 – Q4 (рис. 5.1) и в режиме, когда выключатель с противоположной стороны поврежденной цепи уже отключен (режим каскадного отключения).
Область применения. Дифференциальная защита применяется для двух параллельных линий с одинаковыми параметрами и одним выключателем. Часто в таком виде она используется для защиты двух параллельных кабельных линий. Защита применяется от многофазных КЗ и однофазных коротких замыканий в сети с заземленной нейтралью.
5.1.3 Направленная поперечная дифференциальная защита лэп
Чтобы повысить избирательность, чтобы защита правильно срабатывала при повреждениях и отключала поврежден-ую ЛЭП, применяют направленную попереч-ую дифференальную защиту. Принципи-альная схема направленной поперечной дифферен-иальной защиты ЛЭП приве-дена на рис. 5.3. На схеме KW1 является органом направления мощности двухсто-роннего действия, т.е. он замыкает кон-такты: KW1.1, если на линии W1 мощ-ность направлена от шин в линию, и KW1.2, если на линии W2 мощность направлена от шин в линию. Реле KAW1 является пусковым. Расчетным условием для выбора тока срабатывания защиты является больший ток из (Л5-4) и (Л5-5).
6.1 Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов
В процессе эксплуатации трансформатора могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы. К ненормальным режимам работы трансформатора относятся:
‑ перегрузка – возникает при превышении трансформируемой мощности номинальной (длительная перегрузка приводит к нагреву, тепловому пробою изоляции и к витковому или междуфазному КЗ);
‑ снижение уровня масла в результате вытекания масла при возникновении трещины или отверстия в баке (при длительной работе без масла изоляция обмоток впитывает влагу, что приводит к ее пробою);
‑ повышение напряжения (в результате атмосферных или коммутационных перенапряжений возможен пробой изоляции).
К повреждениям трансформатора относятся:
‑ «пожар» стали – при исчезновении изоляции между пластинами магнитопровода появляется зона, в которой вихревые токи (токи Фуко) увеличиваются и нагревают ее, а дальнейшее воздействие температуры приводит к сплавлению пластин и расширению этой зоны (длительная работа с таким повреждением приводит к нагреву магнитопровода, к повышенным потерям холостого хода, к тепловому пробою изоляции и к междуфазным КЗ);
‑ однофазные замыкания (для сети с изолированной нейтралью) – вне бака на землю или внутри бака на корпус;
‑ двойные однофазные замыкания (для сети с изолированной нейтралью) – при возникновении однофазного замыкания к фазной изоляции прикладывается линейное напряжение, что может привести к ее повреждению;
‑ витковое замыкание одной фазы возникает при нарушении изоляции проводника (приводит к нагреванию короткозамкнутого витка и горению дуги в месте замыкания);
‑ однофазные КЗ (для сети с заземленной нейтралью) при повреждении фазной изоляции (сверхток при таком повреждении воздействует на проводники электродинамическим и термическим факторами);
‑ междуфазные КЗ (сверхток при таком повреждении воздействует на проводники электродинамическим и термическим факторами).
Во избижание вышеупомянутых повреждений и ненормальных режимов работы применяются токовые защиты – отсечка или продольная дифференциальная отсечка, максимальная токовая защита и защита от перегрузки используются на всех трансформаторах и автотрансформаторах. На всех маслонаполненных трансформаторах наружной установки мощностью более 6,3 МВА применяется газовая защита.