10.4. Дифференциальные реле с торможением

Реле с торможением, в отличие от простого дифференциаль­ного токового реле, выполняется таким образом, чтобы его ток срабатывания возрастал при увеличении тока внешнего КЗ согласно выражению

I_с.р = k I_вн.к. (10.7)

Принцип действия дифференциальной РЗ и реле с торможе­нием (ДЗТ) поясняется схемами на рис. 10.8. Реле с торможени­ем имеет два элемента: рабочий Р и тормозной Т. Рабочий эле­мент включен через промежуточный трансформатор TLP по дифференциальной схеме, так же как и простое токовое реле в схемах, приведенных ранее. Ток, протекающий по рабочему элементу, называется рабочим I_р: при внешнем КЗ этот ток ра­вен разности, а при КЗ в зоне - сумме вторичных токов I_Iв и I_IIв. Тормозной элемент включается в рассечку соединительных проводов на ток I_Iв или I_IIв. Ток, питающий тормозной элемент реле, препятствует срабатыванию реле и называется тормоз­ным I_т. При внешнем КЗ или качаниях I_т = I_вн.к. Реле приходит в действие, если I_p > k_т I_т. Следовательно, рабочий ток, необ­ходимый для срабатывания реле:

I_c.p = k_т I_т = k_т I_вн . (10.8)

Коэффициент k_т называется коэффициентом торможения, он характеризует степень загрубления реле под действием I_т. Обычно k_т = 0,3 0,6:

k_т I_т > I_нб или k_т I_т = k_зап I_нб . (10.9)

Характеристика срабатывания ДЗТ приведена на рис. 10.8, в.

При внешнем КЗ I_p = I_Iв - I_IIв = I_нб, I_т = I_к. При выполнении условия селективности (10.9) I_p < k_т I_т и реле не срабатывает. При КЗ в зоне РЗ I_p = I_кIв + I_кIIв. Так как при этом I_p > k_т I_т , реле срабатывает и отключает поврежденную ЛЭП.

10.5. Полная схема дифференциальной защиты линий

Во всех рассмотренных схемах подразумевалась установка реле на трех фазах в тех случаях, когда РЗ должна реагировать на все виды КЗ. Для выполнения таких схем необходимо шесть дифференциальных реле и не менее четырех соединительных проводов. Для уменьшения числа реле и соединительных про­водов реле включаются через фильтры симметричных состав­ляющих или суммирующие трансформаторы, как показано на принципиальной схеме (рис. 10.9).

Помимо уже рассмотренных элементов в этой схеме преду­смотрены разделительные (изолирующие) трансформаторы TI, с помощью которых цепь соединительного кабеля АВ отделя­ется от цепей реле. Такое разделение исключает появление в цепях реле высоких напряжений, наведенных в жилах кабе­ля при протекании токов КЗ по защищаемой ЛЭП или возни­кающих в них по любым другим причинам.

На практике получили распространение РЗ с комбинирован­ными фильтрами прямой и обратной последовательностей или прямой и нулевой последовательностей. Ток (или напря­жение) на выходе таких фильтров пропорционален I₁ + kI₂ или I₁ + kI₀. Составляющая прямой последовательности I₁ имеется при всех видах КЗ. Слагающая kI₂ возникает при несимметричных повреждениях (двух- и однофазных) и позволя­ет повысить чувствительность РЗ, увеличивая ток в реле. То же самое достигается с помощью слагающей kI₀, но только при КЗ на землю.