7.6 Дифференциальная токовая защита
Дифференциальная токовая защита (ДТЗ) является разновидностью МТЗ. ДТЗ может быть продольной и поперечной.
Продольная ДТЗ (рис. 7.6) основана на принципе сравнения токов в начале и конце защищаемого участка (например, в начале и конце обмоток трансформатора, генератора, ЭД). Для осуществления этой защиты с обеих сторон защищаемого элемента устанавливаются ТТ (ТА1 и ТА2). Участок, ограниченный ТТ, называется зоной действия ДТЗ.
Если характеристики ТА1 и ТА2 одинаковы, то в нормальном режиме и при внешних к.з. (точка К1) токи во вторичных обмотках ТТ будут равны, их разность будет равна нулю, поэтому ток через обмотку токового реле КА протекать не будет и РЗ действовать не будет:
.
При к.з. в защищаемой зоне (точка К2) ток к.з. проходит только через ТА1, а через ТА2 нет. Через реле КА протекает ток Ip=I1. Реле срабатывает и производится двухстороннее отключение поврежденного участка выключателями Q1 и Q2.
Продольная ДТЗ действует при междуфазных к.з. и межвитковых замыканиях в трансформаторе. ДТЗ обладает высокой чувствительностью и является быстродействующей, так как по условиям селективности для нее не требуется выдержки времени. Условия надежной работы ДТЗ – отстройка от тока небаланса Iнб, возникающего из-за погрешностей ТТ (ТА1 и ТА2):
Icp.p=kн*kcx*Iнб/kтт,
где kн=1,3.
При определении kч в качестве Ikmin принимается минимальное значение тока к.з. внутри защищаемого элемента.
Поперечная
дифференциальная защита применяется
для защиты параллельных линий,
присоединенных к шинам п/ст через один
общий выключатель (рис. 7.7).
В нормальных условиях Ip=I1-I2=0.
При повреждении на одной из линий I1
I2,
по обмотке реле КА идет ток, РЗ срабатывает
и отключает выключатель Q.
Для выполнения поперечной ДТЗ двух параллельных линий с отдельными выключателями на каждую линию применяют реле направления мощности.
[1,с.309-311; 2,с.448-450]
Защита силовых трансформаторов
Выбор защиты силовых трансформаторов зависит от мощности, места установки и эксплуатационного режима трансформатора.
Для защиты трансформаторов при их повреждении и сигнализации о - нарушениях нормальных режимов работы могут применятся: ДТЗ, МТЗ, ТО, газовая защита, защита предохранителями.
В
качестве основной защиты от повреждений
на выводах и внутренних повреждений
трансформатора при
кВА,
как правило, применяется ДТЗ. Также ДТЗ
устанавливается на трансформаторах
1000 кВ*А
и выше, если ТО не обеспечивает kч
2
при к.з. на НН, а МТЗ имеет выдержку
времени более 1с.
Если
ДТЗ не предусмотрена, то в качестве
основной защиты может быть принята ТО,
установленная со стороны питания
(трансформаторы
кВ*А).
Iсрто
выбирается таким, чтобы ТО не работала
при к.з. за трансформатором. ТО может
быть использована в качестве резервной
РЗ в трансформаторах с
кВА.
Для
защиты трансформаторов с
кВА
от внешних к.з. и перегрузок применяется
МТЗ со стороны основного питания с
действием на отключение при внешних
к.з. и на сигнал – при перегрузках
трансформатора.
Для
защиты от внутренних повреждений
трансформатора (например, межвитковых
замыканиях), сопровождающихся выделением
газов в масле используется газовая
защита. Газовая защита обязательна для
трансформаторов с
кВА, а также с
кВА, не имеющих ДТЗ или ТО, и если МТЗ
имеет выдержку времени 1 с и более.
Газовая защита обязательна для
внутрицеховых трансформаторов с
кВА.
Цеховые
трансформаторы с
кВА
могут быть защищены предохранителями,
если
МВА.
[1,с.313-320; 2,с.451-460]
7.8 Защита кабельных и воздушных линий
Для линий напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью от многофазных к.з. применяются МТЗ и ТО в двухфазном исполнении и может быть двух- или трехрелейной в зависимости от требований чувствительности и надежности. Защита от замыканий на землю с использованием ТТ нулевой последовательности устанавливают с действием на сигнал. Допускается вместо РЗ предусматривать устройство контроля изоляции с использованием ТН типа НТМИ.
На линиях 110 кВ и выше с глухозаземленной нейтралью защита предусматривается от многофазных и однофазных к.з. Применяют ступенчатые токовые защиты (МТЗ, ТО, ДТЗ).