Мертвая зона токовой направленной защиты

Чтобы реле направления мощности сработало, к нему нужно подводить напряжение.

При трехфазном КЗ в месте установки защиты напряжение равно 0.

Если , то реле работать не будет.

Появляется мертвая зона – зона, в пределах которой РНМ не действует. По величине эта зона небольшая.

Наличие мертвой зоны является недостатком направленной за­щиты.

Достоинствами максимальной токовой защиты являются простота выполнения и обслуживания и, следовательно, малая стоимость.

К недостаткам относятся: трудность отстройки от токов перегрузки; относительно медленное отключение к. з. (несколько секунд); невозможность селективной настройки в сетях с двусторонним питанием, а также на параллельно работающих трансформаторах и линиях

10. Максимальная токовая защита с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения. Особенности работы, область применения, принципиальна схема, параметры.

Защита может подействовать неправильно, если в момент перегрузки окажется в сработанном положении хотя бы одно реле минимального напряжения, что может иметь место при перегорании предохранителя или обрыве цепи от трансформатора напряжения. Поэтому схема предусматривает подачу предупредительного сигнала от контакта промежуточного реле П, которое срабатывает при замыкании контактов любого реле минимального напряжения. Получив такой сигнал, персонал должен немедленно принять меры к восстановлению цепи напряжения, а в случае невозможности — отключить защиту. Совпадение перегрузки с повреждением в цепях напряжения считается маловероятным.

Приведенная в качестве примера на рис. 7-22 трехфазная трехрелейная схема максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения применяется главным образом для защиты генераторов. Для защиты линий и трансформаторов чаще применяются двухфазные схемы, которые отличаются от рассмотренной количеством трансформаторов тока и токовых реле. Но во всех схемах должно быть три реле минимального напряжения, включенных на три фазных или три междуфазных напряжения.

Если защита предусмотрена для действия не только при междуфазных, но и при однофазных к. з., то дополнительно устанавливается одно реле максимального напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности. Контакт этого дополнительного реле включается параллельно контактам реле минимального напряжения.

Для оборудования, подверженного частым технологическим перегрузкам, максимальная токовая защита может оказаться слишком загрубленной из-за необходимости отстройки от пусковых режимов. В этих случаях для повышения чувствительности применяется блокировка по напряжению. Принципиальная схема максимальной токовой защиты с блокировкой по напряжению приведена на Рис.43.

Пусковой орган защиты включает в себя токовые реле KA 1, KA 2, KA 3 и три реле минимального напряжения KV 1, KV 2, KV 3, контакты которых реализуют операцию логического умножения. Сигнал на запуск защиты формируется только при одновременном срабатывании реле тока и реле напряжения, что происходит при возникновении короткого замыкания.

Контролируемые сигналы от трансформаторов тока TA и трансформаторов напряжения TV подаются, соответственно, на токовые реле KA 1, KA 2, KA 3 и реле напряжения KV 1, KV 2, KV 3. При возникновении короткого замыкания сработавшие токовые реле и реле напряжения формируют на выходе единицу. Сигнал на выходе логических элементов ИЛИ DW 1, DW 2 становится равным единице, если хотя бы один входной сигнал равен единице. Логический элемент DX 1 реализует операцию логического умножения. Элемент DT 1 формирует выдержку времени, необходимую для обеспечения требований селективности защиты, KL - выходной орган защиты, KH - элемент сигнализации.

В нагрузочных режимах реле напряжения не работают, и действие защиты блокируется. Поэтому ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки только от тока нормального или номинального режима:

Напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения максимальной токовой защиты должно удовлетворять следующим условиям:
1) защита не должна действовать при эксплуатационных понижениях напряжения до минимально возможного рабочего значения;
2) защита должна надежно действовать при к. з. на защищаемом участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце этого участка порядка 1,5;
3) защита должна действовать при к. з. на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности при к. з. в конце смежного участка порядка 1,2.

Для выполнения первого условия напряжение срабатывания должно быть меньше минимального рабочего напряжения U_{раб.мин.} Однако выполнения только одного этого условия недостаточно. Так, если произойдет к. з., при котором вследствие понижения напряжения блокировка минимального напряжения сработает, то для того, чтобы после отключения к. з. реле вернулись в исходное положение, их напряжение возврата должно быть меньше минимального рабочего напряжения. Это требование вытекает из того, что после отключения к. з. напряжение может восстановиться не до нормальной величины, а только до значения, соответствующего минимальному рабочему напряжению. Таким образом, для выполнения первого условия необходимо, чтобы

Уставка пускового органа по напряжению выбирается из условия несрабатывания защиты при минимально возможном рабочем напряжении:

где kн =1,1 - коэффициент надёжности.

Uсз.˂Uраб.мин Uвоз˂Uраб.мин Uс.з.˂Uвоз.

–напряжение срабатывания реле.

Выбранное значение напряжения срабатывания должно быть проверенона чувствительность по выражению

, где Uк.макс - максимальное возможное напряжение в случае КЗ.

При коротком замыкании в конце защищаемого участка коэффициент чувствительности должен быть не менее 1.5, при коротком замыкании в конце смежного участка - не менее 1.2.

Напряжение срабатывания реле нулевой последовательности Uс.р.˃Uн.б.

11. Максимальная токовая защита с ограниченно зависимой выдержками времени. Принцип действия, принципиальная схема, графики зависимости времени срабатывания от тока.

МТЗ может выполняться с независимой и с ограниченно зависимой характеристиками времени срабатыва­ния.

Селективность защиты обес­печивается, если время срабатывания t 1^III защиты А1, рас­положенной у источника питания, при коротком замыкании в точке К2 на смежном участке в зоне действия защиты А2 (линия БВ) больше максимальной выдержки времени t2^III защиты А2 на сту­пень селективности ∆ t = 0,3... 0,5 с. Если для защиты используют реле РТВ, то ступень селективности увеличивают до 1 с.

Выдержки времени у максимальных токовых защит выбирают по ступенчатому принципу: начинают выбор с наиболее удаленно­го от источника питания элемента и по мере приближения к источ­нику питания увеличивают ее таким образом, что защита после­дующего участка имеет выдержку времени на ступень селективно­сти больше, чем максимальная выдержка времени защиты преды­дущего участка

; ;

Выдержки времени у максимальных токовых защит с ограни­ченно зависимой характеристикой должны выбираться для опре­деленного тока.

Рассмотрим защиту линии БВ. Наибольший ток КЗ при КЗ в точке К2 у шин подстанции. При удалении точки КЗ в от подстанции Б к В ток КЗ уменьшается, а время срабатывания защит А1 и А2 увеличивается. Для двух реле одного типа с разными уставками времени разность Dt выдержек времени тем больше, чем меньше ток в реле. Поэтому необходимо, чтобы ус­ловие селективности выполнялось для тока короткого замыкания I_к2⁽³⁾ в точке К2.

Чувствитель­ность максимальной токовой защиты проверя­ют по минимальному току I к min при повреж­дении в конце защищаемой линии. МТЗ должна иметь чувствительность kч^III>=1,5.

МТЗ, как правило осуществляет дальнее ре­зервирование. В этом случае коэффициент чувствительно­сти определяется по минимальному току к.з. в конце смежного участка и должен быть kч^III >=1,2.

Если отходит от шин приемной подстанции несколько линий, то проверяется коэффициент чувствительности резервной защиты kч^III >=1,2 при КЗ на всех отходящих линиях в конце участка.

Рис. 2.1.8. Согласование характеристик максимальных токовых защит с ограниченно зависимой выдержкой времени

Поскольку время срабатывания реле зависит от тока, то согласование выдержек времени у максимальных токовых защит с ограниченно зависимой характеристикой должно производиться для определенного тока. На рис. 2.1.8 показано изменение тока повреждения при перемещении точки короткого замыкания от подстанции А к подстанции В (кривая 3) и построены характеристики 1 и 2 защит A1 и А2 соответственно. Из рис. 2.1.8 следует, что наибольший ток КЗ, а следовательно, и наибольший ток в реле защиты А1 и А2 проходит при трехфазном повреждении вблизи места установки защиты А2 (точка К2), т. е. у шин подстанции Б. При удалении точки КЗ в направлении к К3 ток повреждения и токи в реле защит А1 и А2 уменьшаются, а их время срабатывания увеличивается. Известно, что для двух реле одного типа с разными уставки времени срабатывания их разность Δt при изменении тока не остается постоянной: она тем больше, чем меньше ток в реле (рис. 2.1.8). Поэтому необходимо, чтобы селективность выполнялась при максимальном токе КЗ, проходящем через место установки защит А1 и А2. Это так называемый максимальный ток внешнего короткого замыкания I(3) к внmax. В данном случае это ток I(3) к2. Порядок согласования выдержек времени защит А1 и А2 следующий.

Если для некоторой кратности известно время срабатывания, то можно определить уставку (2.1.10)

Поскольку время срабатывания реле зависит от тока, то согласование выдержек времени у максимальных токовых защит с ограниченно зависимой характеристикой должно производиться для определенного тока. На рис. 2.1.8 показано изменение тока повреждения при перемещении точки короткого замыкания от подстанции А к подстанции В (кривая 3) и построены характеристики 1 и 2 защит Л1 и А2 соответственно. Из рис. 2.1.8 следует, что наибольший ток КЗ, а следовательно, и наибольший ток в реле защиты А1 и А2 проходит при трехфазном повреждении вблизи места установки защиты А2 (точка К2), т. е. у шин подстанции Б. При удалении точки КЗ в направлении к Къ ток повреждения и токи в реле защит А1 и А2 уменьшаются, а их время срабатывания увеличивается. Известно, что для двух реле одного типа с разными уставки времени срабатывания их разность АI при изменении тока не остается постоянной: она тем больше, чем меньше ток в реле (рис. 2.1.8).

Поэтому необходимо, чтобы селективность выполнялась при максимальном токе КЗ, проходящем через место установки защит А1 и А2. Это так называемый максимальный ток внешнего короткого замыкания.

Поиск по сайту: