21234

ПРОДОЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА

Лекция

Энергетика

Поэтому релейная защита в указанных сетях должна быть в первую очередь быстродействующей то есть работать без выдержки времени. Продольная дифференциальная защита является защитой с абсолютной селективностью не реагирует на внешние КЗ токи нагрузки качания и за счёт этого она может действовать без выдержки времени и иметь высокую чувствительность. Поскольку защита должна работать без выдержки времени то необходимо принять в расчёт и переходные токи.

Русский

2013-08-02

591.5 KB

25 чел.

ПРОДОЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА

В питающих сетях и линиях, отходящих от шин станций, важнейшим требованием является сохранение устойчивой работы. Поэтому релейная защита в указанных сетях должна быть в первую очередь быстродействующей, то есть работать без выдержки времени. Токовые защиты могут быть либо быстродействующими, либо селективными, и не могут использоваться в питающих сетях.

Рисунок 5.1

В нормальном режиме и при КЗ вне защищаемой линии токи по началу и по концу линии одинаковы и по величине, и по фазе. При КЗ на линии (в зоне защиты) токи противоположны.

Рисунок 5.2

,

(5.1)

Если КЗ вне линии, .

Если КЗ на линии, .

Продольная дифференциальная защита является защитой с абсолютной селективностью не реагирует на внешние КЗ, токи нагрузки, качания, и за счёт этого она может действовать без выдержки времени и иметь высокую чувствительность.

Однако из-за того, что трансформаторы тока имеют высокую погрешность, разность вторичных токов .

Ток срабатывания должен быть отстроен от максимального тока небаланса:

,

(5.2)


ТОК НЕБАЛАНСА

Рисунок 5.3

,

(5.3)

,

(5.4)

Ток небаланса определяется токами намагничивания трансформаторов тока.

Для повышения чувствительности защиты необходимо уменьшать:

1 Применяются особые, насыщающиеся при больших кратностях тока КЗ и вторичной нагрузки. Трансформаторы тока класса Д – для дифференциальных защит.

2 Необходимо принимать меры по ограничению вторичной ЭДС за счёт уменьшения нагрузки .

3 Необходимо выравнивать загрузку трансформаторов тока - . Поскольку защита должна работать без выдержки времени, то необходимо принять в расчёт и переходные токи. Опыт показал, что токи намагничивания и  резко возрастают в первые мгновения КЗ за счёт намагничивающего действия апериодической составляющей тока КЗ.

Отстройку от броска тока небаланса в переходном режиме осуществляют комплексом различных мероприятий.

ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЛЭП.

1 Трансформаторы тока по началу и концу ЛЭП находятся на значительном удалении друг от друга. Поэтому соединительные провода имеют большое сопротивление, которое превышает допустимую нагрузку на трансформатор тока в десятки и сотни раз. Чтобы привести в соответствие  и , устанавливают повышающие трансформаторы тока. При этом нагрузка на трансформаторы тока 1 и 2 снизится в  раз.


Рисунок 5.4

2 Дифференциальная защита должна действовать на отключение двух выключателей по концам ЛЭП. Поэтому необходима установка двух реле, а не одного.

Рисунок 5.5

Установка двух реле приводит к нарушению баланса вторичных токов, даже если трансформаторы тока работают без погрешностей. Возникает дополнительный ток небаланса . Для уменьшения  необходимо уменьшать сопротивление соединительных проводов.

3 В связи с тем, что 1) трансформаторы тока имеют неодинаковые характеристики, 2) загрузка трансформаторов тока велика, 3) существует . Таким образом, ток небаланса  при сквозных КЗ может быть недопустимо велик не только в переходном режиме, но и в установившемся режиме. Для того, чтобы отстроиться от повышенных токов небаланса, применяются дифференциальные реле с торможением. Ток срабатывания такого реле возрастает с увеличением тока внешнего КЗ. Реле имеет две обмотки: рабочую и тормозную. Ток в тормозной обмотке загрубляет уставку реле.

Рисунок 5.5


Рисунок 5.7

4 В трёхфазной системе необходима установка шести дифференциальных реле и не менее четырёх соединительных проводов. Чтобы этого избежать, используют особые фильтры симметричных составляющих Ф. Чтобы исключить появления в реле высокого напряжения, наведённого током в ЛЭП, используют изолирующие трансформаторы ИТ.Фильтр выдаёт ток, пропорциональный  или .

Рисунок 5.8

На перечисленных принципах построена защита типа ДЗЛ.

ОЦЕНКА ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ.

Достоинства:

1 Простой и надежный принцип действия

2 Защита не работает при перегрузках и внешних КЗ

3 Защита действует без выдержки времени

Недостатки:

1 Высокая стоимость из-за необходимости прокладки соединительного кабеля

2 Вероятность ложной работы при повреждении соединительного кабеля

Защита используется на коротких линиях(до 10-15 км) всех напряжений, если требуется мгновенное отключение повреждения.

ПОПЕРЕЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП.

В нормальном режиме и при внешнем КЗ ток в линиях (с равным сопротивлением) одинаков () и по фазе, и по величине.

Рисунок 5.9

При КЗ на одной из линий равенство токов нарушается, что и является признаком повреждения, на которое реагирует поперечная дифференциальная защита ЛЭП.

ПОПЕРЕЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЭП., ВКЛЮЧЕННЫХ ПОД ОБЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ.

При одностороннем питании защита устанавливается со стороны источника питания. При двухстороннем питании – с обеих концов ЛЭП. отстраивается от тока небаланса

,

(5.5)

где  - из-за погрешности измерения трансформатора тока

      - из-за неравенства сопротивлений линий.

Рисунок 5.10

При КЗ на одной из линий баланс токов нарушается, и защита срабатывает на отключение. Однако при КЗ вблизи конца линии защита не сработает, поскольку разница  и  будет меньше (из-за отстройки его от ). Защита имеет «мёртвую зону», что требует установки дополнительной защиты (для отключения повреждений в «мёртвой зоне») – обычно МТЗ.

При выводе одной линии в ремонт защита должна быть отключена.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОПЕРЕЧНОЙ НЕНАПРАВЛЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ.

Рисунок 5.11

ОЦЕНКА ПОПЕРЕЧНОЙ НЕНАПРАВЛЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ.

Достоинства:

1 Простота

2 Быстродействие

Недостатки:

1 Необходимость установки дополнительной защиты из-за наличия «мёртвой зоны».

2 Вывод из работы при отключении одной линии


НАПРАВЛЕННАЯ ПОПЕРЕЧНАЯ ДИФФЕРЕЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ, ПРИСОЕДИНЁННЫХ К ШИНАМ ЧЕРЕЗ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В этом случае необходимо дополнительно определить, какая линия повреждена. В предыдущую схему поперечной дифференциальной защиты вводят орган направления мощности, включенный на разность токов линий.

При КЗ на линии Л1 будет больше тока в Л2 и реле направления мощности разрешает отключение Q1, отключение Q2 блокируется. При КЗ на линии Л2 разность токов изменит знак, и отключится Q2. Ток срабатывания реле КА отстраивается от наибольшего тока небаланса при внешних КЗ. и от максимального тока нагрузки( если одна из линий будет отключена персоналом на противоположном конце, то релейная защита не должна сработать и отключить другую ЛЭП).

Рисунок 5.12 – Упрощенная схема поперечной направленной дифференциальной защиты ЛЭП

Данная защита также имеет «мёртвую зону» по току при повреждениях вблизи шин противоположных подстанций. при таких повреждениях защита не отказывает, а действует каскадно – сначала защита на ПС Б, потом, после изменения токораспределения  - защита на ПС А.

Кроме того, данная защита имеет «мёртвую зону» по напряжению при  вблизи места установки РЗ.

Достоинства:

1 Простота

2 Быстродействие

Недостатки:

1 Каскадное действие – замедление отключения

2 Мёртвая зона по напряжению

3 Вывод из работы при отключении одной ЛЭП – значит, требуется дополнительная защита.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16343. Оператор выбора (переключатель) в VBA 29.5 KB
  Оператор выбора переключатель С помощью оператора выбора VBA можно выбрать вариант из любого количества вариантов. Параметром по которому осуществляется выбор служит ключ выбора. Структура оператора выбора: Select Case ключ_выбора Case Значение_1 ...
16344. Линейная фильтрация сигналов 137.18 KB
  Линейная фильтрация сигналов Методические указания к лабораторной работе Лабораторная работа по исследованию прохождения сигналов через линейные цепи с постоянными параметрами используется в процессе изучения курса Радиотехнические цепи и сигналы и Радиолок...
16345. Прохождение сигналов через нелинейные цепи 113.39 KB
  Прохождение сигналов через нелинейные цепи Методические указания к лабораторной работе Лабораторная работа по исследованию преобразования спектров сигналов нелинейных цепях используется в процессе изучения курса €œРадиотехнические цепи и сигналы€ студентами ...
16346. Линейная фильтрация случайных процессов 370.01 KB
  Линейная фильтрация случайных процессов Методические указания к лабораторной работе Лабораторная работа по исследованию прохождения случайных процессов через линейные цепи с постоянными параметрами используется в процессе изучения курса Радиотехнические цеп
16347. ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ 1.03 MB
  ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определение постоянной Холла и концентрации носителей тока в исследуемом полупроводнике. ОБОРУДОВАНИЕ Миниблок Эффект Холла в котором находится тонкая пластинка германия помещенная в зазор сердечника электромагнита. Регулируемый источник пос
16348. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА 1.27 MB
  ЦЕЛЬ РАБОТЫ: знакомство с одним из методов измерения электрической емкости конденсатора; экспериментальная проверка формул для расчета емкости батареи конденсаторов при их параллельном и последовательном соединениях. ОБОРУДОВАНИЕ Регулируемый источн...
16349. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО РЕГУЛЯТОРА И ФАЗОРЕГУЛЯТОРА 192.5 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННОГО РЕГУЛЯТОРА И ФАЗОРЕГУЛЯТОРА 1. Цель работы 1.1. Изучить работу асинхронной машины с фазным ротором в режиме индукционного регулятора и фазорегулятора. 1.2. Ознакомиться с принципиальными схемами индукционного регулятора и фазорегулятор
16350. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 66 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. 1.1.Ознакомиться с конструкцией принципом действия и режимами работы однофазных асинхронных двигателей. 1.2.Приобрести практические навыки в определении параметров и исследовании р...
16351. ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 103.12 KB
  ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 1. Цель работы 1.1. Ознакомление с конструкцией трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. 1.2. Проведение опытов холостого хода короткого замы