Релейная защита конденсаторных установок и сборных шин. Схемы соединений конденсаторных установок и принцип действия защит конденсаторных установок

выражение позволяет сделать вывод, что вследствие погрешности ТТ в реле появляется ток небаланса , равный геометрической разности токов намагничивания ТТ на поврежденном присоединении и ТТ всех остальных неповрежденных присоединений, по которым ток КЗ притекает к шинам. Защита не будет действовать при условии, что ток срабатывания реле будет больше максимального тока небаланса, возникающего при

При КЗ на шинах (рис. 11.5, б), по всем присоединениям, имеющим источники питания, ток КЗ направляется к месту повреждения, т. е. к шинам подстанции. Вторичные токи направлены в обмотке реле одинаково, поэтому ток в реле равен их сумме:

Так как , то

                                                   .                                        (11.12)

Выражение (11.12) показывает, что при КЗ на шинах ДЗШ реагирует на полный ток в месте КЗ. Защита будет действовать, если

В нормальном режиме сумма токов, приходящих к шинам всегда равна сумме токов, отходящих от шин, поэтому ток в реле равен нулю: . Из-за погрешности ТТ в реле появляется ток небаланса, который мал в нормальном режиме и увеличивается при внешнем КЗ.

Ток небаланса резко возрастает при наличии апериодической составляющей в токе КЗ. Поэтому в ДЗШ применяют дифференциальное реле тока типа РНТ-565 с быстронасыщающимся трансформатором (гл. 9) при одинаковых коэффициентах трансформации ТТ на присоединениях. В схемах, имеющих разные коэффициенты трансформации, применяют реле типа РНТ-567.

Ток срабатывания ДЗШ выбирается по двум условиям:

– по условию отстройки от тока небаланса, обусловленного 10%-ной погрешностью ТТ:

                                           (11.13)

– по условию отстройки от тока нагрузки наиболее загруженного присоединения в случае обрыва его токовой цепи в схеме ДЗШ:

                                                                             (11.14)

где  1,2–1,25 – коэффициент отстройки;  – максимальный ток КЗ на шинах.

Ток срабатывания принимается большим из двух полученных значений.

Коэффициент чувствительности определяется по минимальному току двухфазного КЗ на шинах:

                                                                               (11.15)

Высокую чувствительность защиты можно обеспечить, применив цифровое дифференциальное реле защиты шин, например, типа REB103 или 7SS50/51.

Технические характеристики реле REB103:

– дифференциальное реле защиты шин с процентным торможением при междуфазных КЗ и КЗ на землю;

– реле имеет низкую максимальную уставку по дифференциальному току, равную приблизительно 1 % от номинального тока наиболее нагруженного присоединения;

– время действия составляет 0,06–0,09 с.

Торможение обеспечивает:

– хорошую отстройку от тока небаланса при КЗ вне зоны действия защиты с током КЗ, содержащим максимальную апериодическую составляющую,

– возможность использования ТТ различных конструкций с разными характеристиками и различными коэффициентами трансформации.

На подстанциях напряжением 110/6(10) кВ применяют упрощенную неполную дифференциальную защиту шин. Такую защиту применяют в случае, если несколько отходящих присоединений 6–10 кВ подключены к шинам через токоограничивающий реактор. Реактор существенно уменьшает токи КЗ на этих присоединениях и, следовательно, на них можно применять менее дорогие выключатели с меньшим отключающим током. Такие присоединения не входят в зону действия ДЗШ. В данном случае ток срабатывания ДЗШ должен быть отстроен от тока КЗ на этих присоединениях с учетом тока подпитки места КЗ токами нагрузки других неповрежденных присоединений:

где  – максимальный ток КЗ за реактором присоединения;  1,2–1,3 – коэффициент самозапуска нагрузки.

Чувствительность неполной ДЗШ оценивается по выражению (11.15), но при этом коэффициент чувствительности достаточно иметь 1,5.

Очевидно, что неполную ДЗШ можно применить в том случае, если минимальный ток КЗ на шинах намного превышает ток КЗ на реактированном присоединении, т. е. при достаточно большом сопротивлении реактора.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные виды повреждений и ненормальных режимов работы БСК.

2. Схемы БСК.

3. Токовая отсечка БСК. Выбор параметров срабатывания.

4. Максимальная токовая защита БСК. Выбор параметров срабатывания.

5. Защита от замыканий на землю БСК. Защита от повышения напряжения.

6. Балансная защита БСК. Выбор параметров срабатывания.

7. Дифференциальная защита БСК.

8. В чем заключается выбор аппаратуры для защиты БСК?

9. Назовите основные виды повреждений и ненормальных режимов сборных