Защита линий напряжением 6…35 кВ. Основные принципы выполнения защиты

Условием обеспечения дешунтирования является требование, чтобы после срабатывания защиты ток через электромагнит был достаточный для отключения выключателя.

Таким образом, условие согласования:

,                                            (7.20) где к_н– коэффициент надежности, равный 1,2–1,4;

I_сэо– ток срабатывания электромагнита отключения;

I_нам– ток намагничивания трансформатора тока после дешунтирования.

Рис. 7.19. Схема дешунтирования на электромеханическом реле тока: КА – реле со специальными усиленными контактами (например, реле РТ-85 или PT-95);

Ток намагничивания определяется при токе равном току срабатывания ЭО.  

Первичный ток срабатывания защиты будет равен:

                                         (7.21)

Если полная погрешность трансформаторов тока и в режиме после дешунтирования не превышает 10%, то в выражениях (7.20) и (7.21) принимается . Тогда при использовании стандартных электромагнитов отключения, у которых I_YAT = 5 А, ток срабатывания основных реле защиты должен быть I_ср ≥ 6,6 А. При использовании специальных электромагнитов отключения с током срабатывания I_YAT = 3А – I_ср= 4,5 А. Эти условия обычно выполняются при установке выносных ТТ, у которых при кратности тока 1,3…1,4 допустимая вторичная нагрузка превышает 4 Ом. При использовании встроенных ТТ(особенно типа ТВТ 35 кВ и ТВТ 110 кВ на маломощных трансформаторах) оказывается, что это условие не соблюдается. Поэтому, в таких схемах часто приходится включать 2ТТ последовательно или загрублять защиту. Если при этом не обеспечивается достаточная чувствительность защиты, то схема с дешунтированием YATне применяется. В качестве источников оперативного тока в таких случаях используются предварительно заряженные конденсаторы (в схемах защиты трансформаторов 35, 110 и 220 кВ).

Кроме проверки выполнения условий (7.20) и (7.21) для этих схем (рис. 7.19), необходимо убедиться, что максимальный вторичный ток при КЗ в месте установки защиты (I_{2КЗмакс}) не превышает допустимого значения тока, дешунтируемого контактами реле РТ-85, РП-341, УЗА-10 равного 150 А (30 I_2ном):

                                (7.22)

Выражение (7.22) не учитывает погрешности ТТ.

7.9. Поперечная дифференциальная защита параллельных линий

В п.7.7 пояснялся принцип действия ступенчатых токовых защит на параллельных линиях. Основной недостаток этих защит заключается в том, что КЗ отключаются с выдержкой времени, поскольку в защите используется принцип  обеспечения селективности выбором выдержек времени, Однако небольшое замедление отключения КЗ для линий до 35 кВ, как правило, допустимо. Исключение составляют линии, питающиеся от  подстанций с синхронными двигателями или генераторами. По условию устойчивости этих машин КЗ в линии, при которых уровень провала напряжения  на шинах подстанции достигает более 0,6 U_н, должны отключаться без выдержки времени. На одиночных линиях функцию ускорения выполняют селективные или неселективные ТО (кроме коротких линий, где применяется продольная дифференциальная защита). На параллельных линиях применяют поперечную дифференциальную защиту.

Рис 7.20. Схема подключения реле тока  КА и мощности КW в поперечной  дифференциальной защите линий.

В цепь разности токов защиты включается пусковой орган  (реле тока  КА) и измерительный орган (реле мощности КW). При внешних КЗ в точке К₁ или в режиме нагрузки токи I₁ и I₂ в параллельных линиях равны и направлены в одну сторону. Без учета погрешности ТТ I_р = I₁ - I₂ = 0 и защита не работает.

При КЗ на одной из линий в точке К₂ ( в зоне действия защиты) токи I₁  и I₂ не равны друг другу. В защите 1 - 2 они разные по величине, а в защите  3-4 не равны по направлению. Если при этом разность токов I_р превысит порог срабатывания пускового органа, то защита сработает и измерительный орган при положительном направлении этой разности определит поврежденную линию и отключит выключатель 1 на подстанции А и 3 на подстанции Б. Реле мощности КW в данной схеме применяется двухстороннего действия (например, реле РБМ-278).

Порог срабатывания (уставка) пускового органа выбирается по двум условиям:

1.  Отстройка от тока небаланса ТТ:

I_сз = К_отс ε К_од К_а I_к.макс /2,                                                (7.23)

2.  Отстройка от максимального тока нагрузки в режиме, когда на противоположном конце линии отключен один выключатель:

I_сз = К_отс  I_раб._.макс /К_в                                                                 (7.24)

где:К_отс - коэффициент отстройки равный 1.2;

ε-погрешность ТТ, равная  ε=0,1;

К_од- коэффициент однотипности ТТ,  К_од=0,5;

К_а- коэффициент апериодической составляющей,  К_а=2;

I_к.макс – максимальный ток внешнего КЗ,( по каждой цепи проходит половина