10.3. Общие принципы выполнения продольной дифференциальной защиты линии

В основе всех схем дифференциальных РЗ лежат общие прин­ципы, учитывающие особенности работы этих РЗ на ЛЭП.

1. Трансформаторы тока дифференциальной РЗ, устанавли­ваемые на концах защищаемой ЛЭП, находятся на значитель­ном расстоянии друг от друга. Поэтому связывающие их соеди­нительные провода имеют большое сопротивление, во много раз превышающее предельно допустимые нагрузки ТТ. Напри­мер, медный соединительный провод сечением 1,5 мм на ЛЭП длиной 10 км имеет R = 130 Ом, в то время как допустимая на­грузка ТТ составляет 1-3 Ом (25-75 В ∙ А).

Для снижения нагрузки на ТТ до допустимых значений при­меняются понизительные промежуточные трансформаторы то­ка TL (рис. 10.6, б). Они уменьшают значение тока в соедини­тельных проводах в К_TL раз и снижают благодаря этому нагруз­ку соединительных проводов, приведенную к зажимам основ­ных ТТ в раз, поскольку нагрузка ТТ пропорциональнаR. Выполняя промежуточные ТТ насыщающимися, можно сни­зить нагрузку на ТТ за счет ограничения тока в соединитель­ных проводах при работе промежуточных ТТ в области насы­щения, когда его вторичный ток остается практически неиз­менным при увеличении первичного тока сверх I_т.нас. Поведе­ние РЗ после глубокого насыщения зависит только от фаз сравниваемых токов в начале и конце ЛЭП, которые при внешнем КЗ отличаются незначительно.

2. Дифференциальная РЗ должна воздействовать на отклю­чение выключателей на обоих концах защищаемой ЛЭП. Для осуществления этого устанавливаются два дифференциальных реле 1 и 2 - по одному на каждом конце ЛЭП (рис. 10.7). Каждое из этих реле действует на свой выключатель. Введение в схе­му второго, параллельно включенного реле вносит следующие „ изменения в условия работы РЗ:

а) ток, поступающий от TAI и TAII, распределяется между ближним и дальним реле обратно пропорционально сопротив­лениям их цепей (рис. 10.7). В контуре дальнего реле участвуют соединительные провода, а поэтому ток, направляющийся в дальнее реле, меньше, чем ток, поступающий в реле, располо­женное вблизи данных ТТ. В результате этого токи, поступа­ющие в реле, не балансируются, и поэтому при внешнем КЗ даже при работе ТТ без погрешностей в реле 1 появляется до­полнительный ток небаланса I_p1 = -=, а в реле2 I_{p 2} = - = . Значение пропорционально току КЗ, для уменьшения его необходимо уменьшать сопротивление соеди­нительных проводов Z_пp. У каждой РЗ в зависимости от ее чув­ствительности имеется предельно допустимое значение Z_пp. При превышении его РЗ работает неправильно от возросших I_нб ;

б) при КЗ в зоне и схеме с одним реле в последнее поступает сумма токов ТТ I_p = I_I + I_II = I_к, а в схеме с двумя реле в каждое из них попадает только часть вторичного тока от TAI и TAII. Если сопротивление проводов равно нулю, то ток в каждом из двух реле I_p = I_I /2 + I_II /2 = I_к/2, т. е. в 2 раза меньше, чем в схеме с одним реле. Вследствие этого чувствительность РЗ уменьша­ется.

3. Токи небаланса в дифференциальных РЗ ЛЭП при внеш­них КЗ могут достигать значительных величин. Для отстройки от I_нб получили распространение дифференциальные реле с торможением.