Дифференциальная защита шин. Токораспределение во вторичных цепях дифференциальной защиты шин при внешних КЗ

Министерство транспорта и связи Российской Федерации

Федеральное агентство по железнодорожному транспорту

ГОУ ВПО

Дальневосточный Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра: "Электроснабжение транспорта"

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Релейная защита и автоматика»

На тему: «Дифференциальная защита шин»

                                                                       646

Выполнил:

Проверил:

Хабаровск

2009

Назначение защиты шин.

Повреждения на шинах подстанций электрических сетей и электростанций высокого и сверхвысокого напряжений могут быть отключены резервными РЗ, установленными на противоположной стороне элементов, подключенных к этим шинам (рис. 1). Однако резервные РЗ в подобных случаях работают со значительными выдержками времени t_рез.з и не всегда обеспечивают селективное отключение поврежденных шин. В то же время КЗ на шинах по условиям устойчивости энергосистемы и работы потребителей требуют быстрого отключения. Характерным примером неселективного действия резервных РЗ ЛЭП может служить подстанция с двумя выключателями на каждом присоединении (рис.1). При КЗ, например, на первой (I) системе шин (СШ) РЗ 1 и 2 отключают соответственно выключатели Q1 и Q2, лишая питания обе СШ (I и II), хотя при данной схеме соединений имеется возможность сохранить в работе всю подстанцию, отключив только выключатели Q3 и Q4. Такая ликвидация повреждения может быть обеспечена только с помощью специальной РЗ шин.

Для прекращения КЗ на шинах их РЗ должна действовать на отключение всех присоединений, питающих шины. В связи с этим специальные РЗ шин приобретают особую ответственность, так как их неправильное действие приводит к отключению целой электростанции или подстанции либо их секций. Поэтому принцип действия РЗ шин и их практическое выполнение (монтаж) должны отличаться повышенной надежностью, исключающей возможность их ложного срабатывания.

В качестве быстродействующей и селективной РЗ шин получила распространение защита, основанная на дифференциальном принципе.

Рис. 1. Схема подстанции с двумя выключателями на каждом присоединении.   Выключатели,   отключаемые  зашитой при КЗ на первой (I) системе шин, заштрихованы.

Дифференциальная защита шин.

Дифференциальная РЗ шин (ДЗШ) (рис. 2) основывается на принципе  сравнении значений и фаз токов, приходящих к защищаемому элементу (в данном случае к шинам ПС) и уходящих от него. Для питания ДЗШ на всех присоединениях устанавливаются ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации К (независимо от мощности присоединения).

Дифференциальное реле 1 подключается к ТТ всех присоединений, так чтобы при первичных токах, направленных к шинам, в нем проходил ток, равный сумме токов всех присоединений, т. е. I_p=∑I_пр. Тогда при внешних КЗ ∑I_пр=0 и реле не будет действовать, а при КЗ в зоне (на шинах) ∑I_пр равна сумме токов КЗ, притекающих к месту повреждения, и ДЗШ работает. Первичные обмотки всех ТТ подключаются к шинам одноименными зажимами; все вторичные обмотки ТТ соединяются параллельно одноименной полярностью, и к ним подключается реле 1.

При внешнем КЗ (точка К на рис. 2) ток КЗ I₄, идущий от шин к месту КЗ по поврежденной ЛЭП W4, равен сумме токов, притекающих к шинам от источников питания (по линиям W1, W2, W3):

I₄=I₁+I₂+I₃.                                                                                           (1)

Из токораспределения, показанного на рис. 2, видно, что вторичные токи I_1B, I_2B и I_3B, соответствующие первичным токам, притекающим к шинам, направлены