Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 9

На рис. 2-6,а приведена комплексная схема последовательностей для однофазного КЗ через переходное сопротивление R_п в фазе А, являющейся особой. Граничные условия: I(1)_{к В} = 0, I(1)_{к С} = 0, U(1)_{к А} = Rп I(1)_{к А}. Как видно из комплексной схемы,

I(1)_к1 = I(1)_к2 = I(1)_к0 = E / {2R_1л + R_0л + 3R_п + j[2 (X_г + X_т + X_1л) + X_т +X_0л]},

I = 3I(1)_к0(2-4)

Напряжение нулевой последовательности на шинах Ш подстанции определяется так же, как и при К(1.1) , угол между указанным напряжением и током нулевой последовательности в линии также равен 270° (рис. 2-6,б). Угол между векторами тока в фазе А и ЭДС ЕА  j(1)с = arctg[2(Xг + Xт + X1л) + Xт + X0л]/(2R1л + R0л + 3Rп).

Напряжение в фазе А на шинах подстанции

U(1)_кшА = U(1)_кА + [2 (R_1л + jX_1л) + R_0л + jX_0л] I(1)_к1,

		U(1)кшВ

Угол между векторами напряжения U(1)_кшА и тока I(1)_кА  j(1)_ш = arctg (2X_1л + X_0л)/(2R_1л + R_0л + 3R_п).

Напряжения неповрежденных фаз сильно искажаются и могут быть как больше, так и меньше напряжений при нормальной работе.

При учете только реактивных сопротивлений элементов системы

I(1)_к2 = I(1)_к0 = (1/3) I(1)_кА = E / j(2X_к1å + X_к0å).

По неповрежденным фазам при К(1) протекают токи КЗ, величина которых может достигать значение тока в поврежденной фазе.

К(1), как и междуфазные КЗ, является тяжелым видом повреждения и должны отключаться без выдержки времени. УРЗ может действовать на отключение всех трех фаз или только поврежденной с последующим ее автоматическим повторным включением.

Защиту от однофазных КЗ целесообразно включать на составляющие напряжения и тока нулевой последовательности, которые отсутствуют в нормальном режиме.  

2.2. Выбор признаков для выявления КЗ

Принцип выполнения УРЗ  определяется электрической величиной или сочетанием нескольких величин, на изменение которых реагируют измерительные органы. В таблице 2-2 представлены все электрические величины, которые могут использоваться для выполнения РЗ систем с глухозаземленными нейтралями (³ 110 кВ): возрастание полного фазного тока, снижение междуфазного напряжения, появление составляющих тока и напряжения нулевой или обратной последовательности, а также снижение сопротивления. В сетях радиальной конфигурации с одним источником питания селективность может быть обеспечена соответствующим согласованием выдержек времени срабатывания отдельных комплектов УРЗ (увеличиваются в направлении от потребителей к источнику питания).

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания (рис.2-7) целесообразно использовать также изменение угла сдвига между векторами полных фазных напряжений и токов в месте подключения тех или иных комплектов УРЗ или их симметричных составляющих обратной или нулевой последовательности при  внутренних и внешних КЗ. Величина и фаза остаточного напряжения на шинах ПС практически не зависят от того, на каком присоединении произошло повреждение, фаза тока КЗ при внутреннем и внешнем повреждении отличаются на 180°, а знаки соответствующей мощности противоположны. Положительным считается направление мощности от шин ПС в сторону защищаемого участка сети. Фиксация знака мощности осуществляется с помощью специального органа - органа направления мощности (ОНМ).

Электрическая величина, используемая для выполнения РЗ от того или иного вида повреждения (признак возникновения КЗ) помечена в таблице знаком +. Знаком Å помечены наиболее устойчивые признаки КЗ, то есть такие признаки, которые практически не зависят от параметров защищаемого элемента или режима его работы. Электрические величины, появляющиеся на короткое время, помечены знаком Ä.