ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus
Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636 [25] Расчет уставок устройств релейной защиты [24] ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА [18] Максимальная токовая защита [14] Проверка релейной защиты [13] Дифференциальная защита линий [12] Защита синхронных генераторов [12] Измерительные трансформаторы [10] Принципы построения измерительных и логических органов релейной защиты на полупроводниковой и интегральной базе [10] Токовая направленная защита [9] Защита электродвигателей [9] Реле [9] Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью [8] Правила выполнения схем РЗА [8] Проверка защиты первичным током нагрузки и рабочим напряжением [8] Высокочастотные защиты [7] Защита воздушных и кабельных линий электропередачи [7] Защита трансформаторов и автотрансформаторов [7] Защита предохранителями и автоматическими выключателями [7] Защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью [6] Векторные диаграммы. Короткие замыкания в электрических системах [6] Действие релейной защиты при качаниях [6] Аппаратура для проверки релейной защиты [5] Защита шин [3] Особенности защиты линий и трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения [3] Оперативный ток [3] Общие сведения [3] Управление выключателями [2]

8-3. Продольная дифференциальная защита

Для осуществления продольной дифференциальной защиты с обеих сторон защищаемой линии устанавливаются трансформаторы тока ТТ с одинаковыми коэффициентами трансформации nт. Первичные обмотки трансформаторов тока включаются в линию, как показано на рис. 8-7, что соответствует правилу, изложенному в § 6-4, а.

В условиях прохождения по защищаемой линии сквозного тока этот ток I1 являющийся первичным для трансформаторов тока, имеет различное направление относительно шин подстанций. Так, на подстанции А он направлен от шин в линию, а на подстанции Б, наоборот, от линии к шинам. Поэтому на подстанции А первичный ток входит в начало первичной обмотки трансформатора тока Л1 (Н), а на подстанции Б — в конец первичной обмотки Л2 (К). Соответственно вторичный ток I1 трансформатора тока ТТ-1 (подстанция A) выходит из начала вторичной обмотки u1(н), а вторичный ток I2 трансформатора тока ТТ-2 (подстанция Б) выходит из конца вторичной обмотки u2(к).

Вторичные обмотки трансформаторов тока ТТ-1 и ТТ-2 соединяются между собой соединительными проводами в дифференциальную схему, как показано на рис 8-7. В такой схеме при прохождении по защищаемой линии сквозного тока (нагрузки или к. з.) по соединительным проводам постоянно циркулирует ток, равный по величине вторичному току трансформаторов тока: I1 = I2 = Iц = I1 / nт. Поэтому схема рис. 8-7 называется схемой с циркулирующими токами. Параллельно вторичным обмоткам трансформаторов тока включается обмотка токового реле Т (рис. 8-8), которое вместе с трансформаторами тока образует дифференциальную защиту. На рис. 8-8, а показаны первичные и вторичные токи при внешнем к. з. в точке K1, когда по защищаемой линии проходит сквозной ток I1. В этом случае, как уже было указано выше, в соединительных проводах циркулирует ток, равный вторичному току трансформаторов тока. Точки а и б (рис. 8-8, а) подключения обмотки реле T являются точками разветвления рассматриваемой электрической схемы. На основании первого правила Кирхгофа [Л. 12], которое гласит: сумма токов, направленных к точке разветвления, равна сумме токов, направленных от нее, можно для точки а написать следующее математическое соотношение:

где I1 и I2 — вторичные токи трансформаторов тока ТТ-1 и ТТ-2 соответственно; IP — ток, проходящий через реле дифференциальной защиты Т.

Аналогичное соотношение может быть написано для точки б.

Из соотношения (8-1) следует, что

Полученное выражение (8-2), согласно которому ток в реле дифференциальной защиты при внешнем к. з. равен разности вторичных токов трансформаторов тока, является основным соотношением токов дифференциальной защиты по схеме с циркулирующими токами.

В рассматриваемом случае прохождения по защищаемой линии сквозного тока I1, равенстве коэффициентов трансформации nT трансформаторов тока ТТ-1 и ТТ-2 и работе их без погрешности или с одинаковыми погрешностями вторичные токи равны друг другу I1 = I2 и поэтому

Таким образом, при прохождении по защищаемой линии сквозного тока нагрузки или внешнего к. з. ток в реле дифференциальной защиты отсутствует и, следовательно, дифференциальная защита на такие режимы не реагирует. Поэтому если в указанных условиях отключить от схемы обмотку реле Т, то токораспределение в схеме не изменится.

Установленное свойство продольной дифференциальной защиты является весьма важным. Из него следует, что, поскольку дифференциальная защита не реагирует на к. з. на другом оборудовании, она не требует выдержки времени, т. е. является селективной по принципу действия.

Из § 6-4, б известно, что

где I1 нам и I2 нам—токи намагничивания трансформаторов тока ТТ-1 и ТТ-2.

Подставляя эти значения вторичных токов в выражение (8-2), получаем:

Таким образом, в условиях прохождения по защищаемой линии сквозного тока внешнего к. з. ток в реле дифференциальной защиты равен разности токов намагничивания трансформаторов тока.

Из выражений (8-2) и (8-5) следует, что, если при прохождении по защищаемой линии сквозного тока нагрузки или к. з. вторичные токи трансформаторов тока ТТ-1 и ТТ-2 не равны друг другу, т. е. и в реле проходит ток, называемый током небаланса:

Токи небаланса возникают из-за погрешностей трансформаторов тока в коэффициенте трансформации или по углу, приводящих к неравенству вторичных токов трансформаторов тока, соединенных в дифференциальную схему. Для того чтобы дифференциальная защита не сработала ложно от токов небаланса, ток срабатывания защиты должен быть больше максимального значения тока небаланса при внешнем к. з.

где — коэффициент надежности отстройки, больший единицы; Iнб.макс — максимальное значение тока небаланса ; при внешнем к. з.

На рис. 8-8, б показаны первичные и вторичные токи при к. з. на защищаемой линии в условиях одностороннего питания от подстанции А. Как видно в этом случае, ток к. з. проходит только через трансформатор тока ТТ-1. По первичной обмотке трансформатора тока ТТ-2 ток не проходит и поэтому вторичного тока I2 нет.

Вторичный ток I1 = I1к.з. / nт подходя к точке а, разветвляется по двум параллельным ветвям, одной из которых является обмотка реле Т, а другой — вторичная обмотка трансформатора тока ТТ-2. Однако поскольку сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока, находящегося в режиме холостого хода, во много раз больше сопротивления обмотки реле, то практически весь ток I1 замыкается через реле.

Таким образом, в рассматриваемом случае

т. е. в реле проходит полный ток к. з., под воздействием которого защита срабатывает и производит отключение поврежденной линии.

На рис. 8-8, в показаны первичные и вторичные токи при к. з. на защищаемой линии в условиях двустороннего питания места к. з. от подстанций А и Б.

В этом случае первичные токи II к.з.и III к.з. проходят к месту к. з. в одном и том же направлении от шин в линию. Поэтому токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора тока ТТ-2 имеют по сравнению с рис. 8-8, а обратное направление и имеют, следовательно, отрицательные знаки относительно положительных направлений, принятых на рис. 8-8, а. В этом случае ток в реле согласно соотношению (8-2) равен:

Таким образом, и в случае двустороннего питания в реле дифференциальной защиты проходит полный ток к. з., приходящий к месту к. з. Выражения (8-8) и (8-9) показывают, что дифференциальная защита, реагируя на полный ток к. з., обладает высокой чувствительностью.

Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты определяется по формуле:

где Iк.з.мин — минимальное значение тока к. з. при к. з. на защищаемой линии; Iс.з— ток срабатывания дифференциальной защиты.

Участок, ограниченный трансформаторами тока, называется зоной действия продольной дифференциальной защиты.

Одна из особенностей выполнения продольной дифференциальной защиты линий состоит в том, что для отключения линии с двух сторон необходимо включать в дифференциальную схему не одно, а два реле, одно на подстанции А и второе на подстанции Б (рис. 8-9). Каждое из указанных реле действует на отключение выключателя защищаемой линии со стороны своей подстанции. Включение двух реле приводит к снижению чувствительности защиты, так как в каждом реле проходит теперь только часть полного тока к. з.

Второй особенностью является значительная нагрузка на вторичные обмотки трансформаторов тока от соединительных проводов, которые при длине защищаемой линии несколько километров имеют большое сопротивление.

Для отстройки от токов небаланса, обеспечения достаточной чувствительности и снижения нагрузки на трансформаторы тока применяется ряд специальных мер. Поэтому полная схема продольной дифференциальной защиты линий в фактическом исполнении более сложна, чем схемы на рис. 8-7, 8-8, на которых рассмотрен принцип действия защиты.

В СССР разработана, выпускается промышленностью и используется для защиты линий длиной до 10—12 км продольная дифференциальная защита типа ДЗЛ [Л. 5].

8 Июнь, 2009              14048              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы