4.3 Реализация реле сопротивления

Н

Рисунок 4.4. Структурная схема

реле сопротивления

аиболее общая структурная схема реле сопротивления приведена на рис. 4.4 (подобную структуру имеет реле направления мощности).

На рисунке 4.4 обозначены: ПТ и ПН – преобразователи тока и напряжения; У – уставка; СС1 и СС2 – схемы сравнения; ИО – исполнительный орган. В явном или косвенном виде реле сопротивления имеет такую структуру. Входной ток I_ВХ и входное напряжение U_ВХ преобразуются ПН и ПТ в напряжения U_I и U_U. Сигналы U_I и U_U могут быть как дискретными, так и аналоговыми. В зависимости от этого СС1 может быть как логическим элементом, например И, так и специальной фазосравнивающей схемой аналоговых сигналов. В схеме сравнения СС1 происходит вычисление сигнала, пропорционального Z_Р. Схема сравнения СС2 сравнивает вычисленную величину с уставкой У и, если последняя больше, подает команду исполнительному органу на отключение.

4.4 Первая ступень дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания. Аналогично токовой защите первой ступени первая ступень дистанционной защиты должна быть отстроена от КЗ в конце защищаемой линии, то есть:

, (4.3)

где l_W1 – длина защищаемой линии W1 (рис. 4.3); Z_УД – удельное сопротивление линии W1.

Чтобы требование селективности было обеспечено и условие выполнялось с необходимым запасом, запишем (4.3) следующим образом:

, (4.4)

где ― коэффициент отстройки; = 0,8…0,9, Z_W1 – сопротивление линии W1, .

Зона, защищаемая дистанционной защитой, составляет 80…90% от всей длины линии W1 (рис. 4.5).

Время срабатывания защиты выбирается аналогично токовым защитам – для всех первых ступеней дистанционной защиты принимается t^I_С,З=0 (для защит, которые имеют собственную задержку на срабатывание t^I_С,З>0,08 с, так как быстродействующая защита должна быть отстроена от времени работы разрядников, которое равно t_РАЗР=0,06 – 0,08 с).

Чувствительность I ступени дистанционной защиты не проверяется, так как она защищает 80―90% линии.

Рисунок 4.5. Линия электропередачи, защищаемая дистанционной защитой

4.5 Вторая ступень дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания. Вторая ступень дистанционной защиты отстраивается от конца зоны (рис. 4.6) действия I ступени защиты предыдущей линии W2, исходя из этого условия сопротивление ее срабатывания соответствуют выражению:

, (4.5)

Рисунок 4.6. Отстройка II ступени дистанционной защиты и зона ее действия

или вторая ступень дистанционной защиты отстраивается от КЗ за трансформатором Т1 приемной подстанции в точке К3, из этого условия сопротивление ее срабатывания определяется следующим образом:

, (4.6)

где k_ТОК,Б ― коэффициент токораспределения, учитывающий несоответствие токов в защите KZ1 и в линии W2 подстанции Б при КЗ в K2; k_ТОК,Б ― коэффициент токораспределения, учитывающий несоответствие токов в защите KZ1 и в трансформаторе Т1 подстанции Б при КЗ в K3; ― коэффициент отстройки, обычно  ; ― коэффициент учитывает возможность отрицательной погрешности органа сопротивления защит подстанции Б, <1; ― коэффициент учитывает погрешности измерения при K⁽²⁾ за трансформатором с соединением обмоток /, часто принимается = 1.

Время срабатывания защиты (аналогично токовым защитам) ― для всех вторых ступеней ДЗ принимается = + = 0,5 c ( ― ступень селективности).

Чувствительность второй ступени дистанционной защиты проверяется из соотношения:

, (4.7)

где Z_K1 ― сопротивление до места короткого замыкания в точке К1.