Токовая поперечная дифференциальная защита

Принцип действия защиты

Токовая поперечная дифференциальная защита предназначена для параллельных линий с общим выключателем. При одностороннем питании защита устанавливается со стороны источника питания, при двустороннем, с обоих сторон.

Принципиальная схема защиты для одной фазы представлена на рис. 1.3.3. Коэффициенты трансформации трансформаторов тока n_T1=n_T2=n_T. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются разноименными зажимами по схеме с циркуляцией токов в соединительных проводах и параллельно к ним включается обмотка токового реле.

В нормальном режиме и при внешнем КЗ рис. 1.3.3 а: , I_I=I_II, поэтому при отсутствии погрешностей у трансформаторов тока I_P=0. Защита не реагирует на внешние КЗ, нагрузку и качания. Её выполняют без выдержек времени и не отстраивают от токов нагрузки.

Рис. 1.3.3

С учетом погрешностей трансформаторов тока, в нормальном режиме через реле протекает ток небаланса, его можно условно разделить на две составляющие:

I_нб=I¢_нб+ I¢¢_нб, (1.7)

где I¢_нб – вызвана погрешностью трансформаторов тока;

– вызвана различием первичных токов из-за неточности равенства сопротивления линий.

Ток срабатывания защиты должен быть больше тока небаланса

I_C.P > I_нб. (1.8)

При КЗ на одной из параллельных линий рис. 1.3.3 б, ток протекающий по поврежденной линии больше тока протекающего по неповрежденной I_I > I_II, если при этом I_P > I_C.P – защита отключает линии.

Мертвая зона защиты

При удалении точки КЗ К от места установки защиты соотношение токов I_I и I_II по поврежденной и здоровой линиям изменяется рис. 1.3.4.

Соотношение токов можно вычислить как:

. (1.9)

При повреждениях на некотором участке m вблизи подстанции B ток I_P оказывается меньше тока срабатывания I_С.З и защита перестаёт работать. Участок линий при КЗ в пределах которого ток в защите недостаточен для её срабатывания, называется мертвой зоной защиты. Защита, реагирующая на разность токов параллельных линий не может охватывать своей зоной действия защищаемые линии полностью.

Наличие мертвой зоны – существенный недостаток поперечной дифференциальной защиты. Для отключения КЗ в мертвой зоне требуется дополнительная защита.

Рис. 1.3.4

Длина мертвой зоны

Из формулы (1.9.), при КЗ на границе мертвой зоны следует:

, (1.10)

где I_К – ток при КЗ на шинах противоположной подстанции. (Для упрощения расчетов в курсовой работе.)

Защита признаётся эффективной, если длина мертвой зоны не превышает 10% от длины линии.

При отключении одной из параллельных линий, поперечная дифференциальная защита превращается в мгновенную максимальную защиту оставшейся в работе линии и действует неэффективно. Поэтому при отключении одной линии поперечная дифференциальная защита должна выводиться из действия.

Схема токовой поперечной дифференциальной защиты

Схема защиты изображена на рис. 1.3.5.

Рис. 1.3.5

В сетях с изолированной нейтралью защита выполняется двух фазной, в сетях с глухо-заземленной нейтралью – трех фазной.

Оценка токовой поперечной дифференциальной защиты

Достоинства:

1) проста и надежна.

2) обладает высоким быстродействием.

3) не реагирует на токи и качания.

Недостатки:

1) наличие мертвой зоны.

2) необходимость отключения защиты при работе одной из параллельных линий.

3) необходимость дополнительной защиты.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: