33.Поперечная дифференциальная токовая направленная защита. Зона каскадного действия. Схема подачи оперативного тока. Расчет тока срабатывания. Комбинированный пуск по напряжению.

Поперечная дифференциальная токовая направленная защита

 

Если в схему поперечной дифферен­циальной защиты включить реле направ­ления мощности, то она определяет по­врежденную линию.

Защита имеет два из­мерительных органа:

1. Тока. Он является пусковым. Используется реле тока максимального действия.

2. Направления мощности. Он называется избирательным.

Используется измерительный орган направления мощности двустороннего действия. При малых углах между током и напряжением реле замыкает одни контакты, а при больших – другие. Обмотка тока которого включается последовательно с обмоткой реле тока на разность токов фаз. Обмотка напряжения  включается по 90-градусной схеме. Защита устанавливается с обеих сторон двух параллельных линий.

 

 

Векторные диаграммы

1. КЗ в точке К1                           2. КЗ в точке К2

 

При КЗ в точке К1 реле направления мощности КW1 и КW2 имеют положитель­ные вращающие моменты, под действием которых они замыкают контакты, действующие с двух сторон на отключение линии Л1.

При повреждении линии Л2 в точке K2 углы между токами и напряжениями, подводимыми к реле, изменяются на угол p. Реле мощности  имеют отрицательные вращающие моменты, под действием которых они замыкают контакты, действующие с двух сторон на отключение линии Л2.

 

Зона каскадного действия

 

Дифференциальная защита имеет мертвую зону по току.

При КЗ в т К у шин противоположной подстанции Б реле КА1, KW1 не срабатывают из-за малых токов в реле

При замыкании в т. К срабатывает защита подстанции Б и отключает выключатель Q3. После его отключения ток КЗ протекает только по линии Л1. Реле КА1, KW1 срабатывают и защита отключает выключатель Q1.

Происходит поочередное, каскадное отключение выключателей.

Зона каскадного действия определяется по формуле

Каскадное действие увеличивает время срабатывания защиты.

Зона каскадного действия не должна превышать 25% длины линии.

Реле напряжения мощности имеет мертвую зону по напряжению. Она мала. Вероятность повреждений в ней мала. Специальных мер на ее устранение не предусматривается.

 

Схема подачи оперативного тока

Защита не может правильно работать при отключении одной линии. Разность токов в реле не будет равна 0. Поэтому одновременно с отключением поврежденной линии защита выводится из действия. Это делается с помощью вспомогательных контактов выключателей. Они включаются в цепи оперативного тока.

 

 

 

 

 

Схема подачи оперативного тока

При отключении выключателя Q1 или Q2, контакты Q1.1, Q 2.1 размыкаются и отключают всю схему защиты.

 

Расчет тока срабатывания

Ток срабатывания выбирается по трем условиям:

1.     Реле не должны срабатывать при внешних коротких замыканиях.

При внешних КЗ по реле протекает ток небаланса.

,

,

2.     Реле не должны срабатывать от тока нагрузки в нормальном режиме.

,

3. Реле, включенные на ток неповрежденной фазы, не должны срабатывать при каскадном отключении КЗ на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью.

.

Выбирается наибольший ток срабатывания.

 

Коэффициент чувствительности определяется в двух режимах:

1. До отключения выключателей поврежденной линии.

3.     После отключения линии с одной стороны при действии защиты в каскадном режиме.

где Iк – полный ток в точке повреждения после отключения поврежденной линии.

Комбинированный пуск по напряжению

 

Если зона каскадного действия больше нормы и коэффициенты чувствительности ниже требуемых, то применяют комбинированный пуск по напряжению.

Снижение напряжения, при котором реле напряжения KV срабатывает, происходит только при КЗ.  Поэтому ток срабатывания рассчитывается только по первому условию

,

Уставка реле напряжения определяется по формуле

При этом реле напряжения не срабатывает при отключении одной из линий по любой причине. Исключается возможность неправильного срабатывания защиты.

В сетях с глухозаземленными нейтралями реле направления мощности, включенное на полные токи и напряжения фаз, иногда не обес­печивает требуемой чувствительности при однофазных КЗ на землю.

В этом случае ставится отдельный комплект защиты от однофазных КЗ. В нем используется измерительный орган нулевой последовательности.  Обмотка напряжения реле направление мощности  подключается к напряжению нулевой последовательности.