34.Дистанционная защита.  Принцип действия. Реле сопротивления KZ.  Схема реле со смещенной характеристикой.

Дистанционная защита.

 

В минимальном режиме работы системы электро­снабжения чувствительность токовых и токовых направленных защит, зоны действия отсечек могут оказаться недостаточными. В сложных сетях максимальная токовая направленная защита не всегда удовлетво­ряет требованиям селективности и быстродействия.

Параметры дистанционной защиты не зависят от  режима работы системы электроснабжения и от вида КЗ.

Принцип действия. Дистанционная защита реагирует на отношение напряжения к току в месте установки защиты, то есть на сопротивление Zр на зажимах реле защиты. Сопротивление Zр пропорционально расстоянию от места установки защиты до места КЗ и не за­висит от режима  работы системы  электроснабжения.

Напряжение подводится от шин подстанции. По линии проходит ток КЗ.

,

,

.

Защита замеряет дистанцию до места КЗ и называется дистанционной.

Основным органом дистанционной защиты является реле сопротивления, которое измеряет сопротивление линии до места КЗ. Реле определяет на каком участке произошло замыкание и отключает его с заданной выдержкой времени.

В России наиболее часто используется реле полного сопротивления, реагирующее полное сопротивление линии.

Данная защита является сложной. Используется в сетях сложной конфигурации с двумя и более источниками питания.

Дистанционная защита выполняется трехступенчатой с относительной селективностью. Параметрами каждой ступени являются длина защищаемой зоны и время сраба­тывания.

Зависимость выдержки времени от сопротивления, от зоны защиты называется характеристикой времени срабатывания защиты. Имеется з вида характеристик:

1.     Наклонная.

2.     Комбинированная.

3.     Ступенчатая.

В России в основном используется ступенчатая характеристика.

Лекция № 15

 

 

Защита A1 имеет характеристику 1, защита A2 — характеристику 2, защита A3 — характеристику 3. При повреждении в точке K1 приходят в действие защиты А1 и А2, но повреждение отключает ближайшая к нему защита А2, так как она имеет меньшую выдержку времени. Если повреждение возникает в точке K2, то оно отключается бли­жайшей к нему защитой A3.

Реле сопротивления KZ

 

К ре­ле сопротивления подводят­ся напряжение U_p и ток I_р. Расчетное комплексное сопротивление Z_p = U_p/I_p,  называется ха­рактеристической величиной. Наиболее часто применяют минимальное ре­ле сопротивления, срабатывающее при снижении значения Z_p до заданного сопротивления срабатывания Z_ср.

Обычно в защитах используется реле минимального сопротивления, которое срабатывает при снижении сопротивления Zр до заданного сопротивления срабатывания Zс.ср.

Основная характеристика реле – характеристика срабатывания. Она строится на комплексной плоскости. Это геометрическое множество точек на комплексной плоскости, которое удовлетворяет условию Zр=Zср.р.

В зависимости от вида характеристики различают:

1. Реле полного сопротивления.

2. Направленное реле сопротивления.

3. Реле сопротивления со смещенной характеристикой.

4. Реле сопротивления с эллиптической характеристикой.

 

В защитах наиболее часто используют два вида реле:

1.  Реле полного сопротивления.

                                                     Zср.р. для этой характеристики  постоянно

 

2. Направленное реле сопротивления.

1. Характеристика этого реле зависит от угла j_р. При угле j_{р. max.ч} реле имеет максимальную чувствительность.

 

 

 

 

Для получения данных характеристик необходимо схемным путем сравнить по абсолютному значению или по фазе  две величины.

,

Вид характеристики определяется коэффициентами

Например, при k1=k3=k_U и k2=-k4=k_I получаем реле полного сопротивления.

Схема реле со смещенной характеристикой

Характеристика реле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для реализации смещенной характеристики k1 и k3 должны быть вещественными, k4 = 0, a k2 - комп­лексным. Величина B подводится к схеме сравне­ния через трансформатор напряжения TLV, а ве­личина А получается путем суммирования слагаемого k1Uр с вещественной частью слагаемого k2Iр полу­чаемой от трансформатора тока TLA, нагруженного резистором, и мнимой частью, получаемой от трансреактора TAV. Схема срав­нения содержит два двухполупериодных выпрямителя VS1 и VS2 и реагирующий элемент ЕА. Конденсатор С используется для сглаживания пульсации выпрям­ленных токов. Время действия тако­го реле сопротивления составляет tc.p=0,04...0,06 с и не зависит от Z_p.