54 Принцип построения токовой ступенчатой защиты
Сочетая максимальную защиту с мгновенной отсечкой и отсечкой с выдержкой времени, можно получить трехступенчатую защиту, обеспечивающую быстрое отключение повреждений на защищаемой линии Л1 и резервирующую защиту 2 следующего участка. Характеристика времени действия трехступенчатой токовой защиты показана на рис. 5-9. Протяженность зон меняется в зависимости от режима работы системы.
55 Принцип действия токовой направленной защиты
Направленной называется защита, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности к.з. Необходимость в применении направленных защит возникает в сетях с двусторонним питанием. Защита в этих сетях должна не только реагировать на появление тока к.з., но для обеспечения селективности должна также учитывать направление мощности к.з. в защищаемой линии (или, иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах).
Максимальная направленная защита должна реагировать на величину тока и направление мощности при к.з. Она представляет собой максимальную токовую защиту, дополненную реле направления мощности. Схема защиты, упрощенно показанная для одной фазы (рис. 7-3), состоит из трех основных элементов (называемых иногда органами защиты):
токового реле 1, реагирующего на появление к.з. (пусковой орган защиты); реле направления мощности 2, определяющего направление мощности к.з. (орган направления), и реле времени 3 (орган времени).
В качестве реле направления мощности могут служить электромеханические реле или реле на полупроводниках. Поведение этих реле зависит от знака подведенной к их зажимам мощности:
,
где угол α имеет постоянную величину, равную 0, 90° или α°1 (90° > α1 > 0).
При к.з. на защищаемой линия или на следующих за ней участках токовые реле и реле направления мощности замыкают свои контакты и приводят в действие реле времени. Через установленную выдержку времени его контакты замыкаются, подавая импульс на отключение выключателя. При к.з. на других присоединениях, отходящих от данной подстанции, мощность к.з. направлена к шинам, поэтому контакты реле мощности размыкаются, не позволяя защите действовать на отключение.
В нормальном режиме при направлении мощности нагрузки от шин в линию реле направления мощности могут замыкать свои контакты, однако срабатывание защиты в этом случае предотвращается пусковым реле. контакты которого остаются разомкнутыми. С этой целью пусковые реле отстраиваются от тока нагрузки. В тех случаях, когда по условию чувствительности при к.з. токовые реле не удается отстроить от максимальной нагрузки, применяется блокировка от реле минимального напряжения. Упрощенная схема максимальной направленной защиты с блокировкой минимального напряжения приведена на рис. 7-4.
В сетях с изолированной нейтралью максимальная направленная защита устанавливается на двух одноименных фазах во всей сети. В сетях с глухозаземленной нейтралью защита устанавливается на трех фазах, если же защита служит для действия только при междуфазных повреждениях, о она устанавливается на двух фазах.
Токовые направленные защиты выполняются как на постоянном, так и на переменном оперативном токе. Двухфазная схема на переменном оперативном токе представлена на рис. 7-5.
Она выполнена дешунтированием катушки отключения с токовым реле времени В и промежуточными реле 1П и 2П с мощными переключающими контактами.
При нарушении ценен напряжения одной или двух фаз, питающих реле направления мощности, защита может при к.з. подействовать неправильно. Поэтому для своевременного выявления повреждения цепей напряжения необходимо иметь устройства, контролирующие их исправность.