2.3. Определение тока срабатывания пусковых органов защиты

Пусковыми принято называть реле тока, включенные на разность токов параллельных ВЛ (КА1 и КА2). Ток срабатывания пускового органа поперечной дифференциальной защиты от междуфазных КЗ выбирается из следующих условий:

2.3.1. Отстраивается от расчетного максимального тока небаланса при переходном режиме внешнего трехфазного КЗ.

(2.1)

где I′_{нб.расч} – ток небаланса, обусловленный погрешностью ТТ; I″_{нб.расч} – ток небаланса, обусловленный неравенством сопротивлений параллельных линий.

Коэффициенты отстройки К′_отс = 1,2, К″_отс = 1,3.

Первая составляющая, обусловленная неидентичностью характеристик ТТ, находится по выражению:

(2.2)

где I_{КЗmaxвнеш} – максимальный ток, протекающий по обеим линиям при междуфазном КЗ вне защищаемых линий; К_одн – коэффициент однотипности, принимаемый 0,5 при однотипных ТТ на параллельных линиях; К_ап = 2 – коэффициент, учитывающий наличие в переходном токе КЗ аппериодической составляющей.

Вторая составляющая тока небаланса, обусловленная неравенством сопротивлений параллельных линий:

(2.3)

где Z_л1, Z_л2, ∆Z_л – сопротивления линий и их разность.

2.3.2. По условию возврата реле после отключения внешнего КЗ в режиме работы одной линии:

(2.4)

где К_отс = 1,2 – коэффициент отстройки; К_в – коэффициент возврата реле (К_в = 0,8 – для реле РТ-40, К_в = 0,9 – для реле РСТ-13);

I_нагр.max – максимальный рабочий ток, протекающий по ВЛ.

2.3.3. По условию отстройки от токов в неповрежденных фазах при каскадном отключении несимметричных КЗ

I_с.з. = К_отс I_неп . (2.5)

Последнее условие в данной работе не учитывается.

2.4. Оценка чувствительности пусковых органов защиты

Чувствительность пусковых органов защиты оценивается с помощью коэффициентов чувствительности. Последние рассчитываются в двух режимах:

2.4.1. В минимальном режиме работы при КЗ в точке равной чувствительности, т.е. в такой точке ВЛ, где коэффициенты чувствительности для обоих комплектов защиты будут одинаковы, т.е.

. (2.6)

Положение этой точки может быть определено через токи срабатывания пусковых органов комплектов защиты, установленных с разных сторон (I_ср1 и I_ср2)

(2.7)

где – расстояние в долях от полной длины линии до точки, равной чувствительности от шин, где установлен первый комплект защиты.

Этот коэффициент в соответствии с требованиями ПУЭ должен быть не менее 2,0. Это дает гарантию, что зоны каскадного действия защит с разных сторон не перекроются.

2.4.2. В минимальном режиме работы системы при КЗ вблизи шин противоположного конца линии при отключенном ближайшего выключателя. Так применительно к схеме рис. 2.1,а для первого комплекта защиты это будет точка КЗ при отключенном выключателе Q 3, а для второго – точка К1 при отключенном выключателе Q1. Данные режимы называются режимами каскадного отключения и коэффициенты чувствительности в этих режимах не должны быть ниже 1,5.

2.5. Описание стенда

Лабораторный стенд представляет собой однофазную модель двухцепной линии со смонтированной на ней однофазной схемой поперечной дифференциальной защиты. Для упрощения пользования стендом его коммуникации и вспомогательная аппаратура расположены с тыльной стороны стенда. На фасаде нанесена мнемоническая схема линии с врезанными на место выключателей ключами управления, установлены реле защиты начала и конца линии, автоматы питания стенда постоянным и переменным током, тумблеры, подающие питание на оперативные цепи защит начала и конца линии, а также рукоятки ключей режимов «режим», выбора точки КЗ и кнопочный пост включения контактора короткого замыкания.

Имеется возможность произвести КЗ в пяти точках, любую из которых можно выбрать с помощью ключа. Кроме того, величина тока КЗ может меняться с помощью ключа режимов. Для осуществления КЗ в выбранной точке необходимо нажать кнопку «КЗ». Элементы модели не рассчитаны на длительное протекание тока КЗ. Поэтому в схеме предусмотрено устройство, автоматически отключающее контактор КЗ через 3-4 секунды после его включения. Точки К1 и К3, расположенные в начале и конце линии Л1, можно перемещать вдоль линии от начала (точка К1) и от конца (точка К3) примерно на 30 % от ее длины, вращая моховик реостата, установленного наверху стенда. Таким образом, имеется возможность точно определить границы зоны каскадного действия защит. Токи нагрузки и КЗ могут измеряться одним из четырех амперметров, врезанных в мнемосхему панели. Два из них включены в линии, один – в цепь нагрузки, четвертый показывает ток источника питания. Особенностью схемы включения амперметра Л1 является то, что он расположен между точками КЗ К1 и К2. Следовательно, при КЗ в точке К1 он измеряет ток, протекающий от приемного конца, а при КЗ в остальных точках – от питающего конца.