- •Токовая направленная защита
- •7.1. Необходимость направленной защиты в сетях с двусторонним питанием
- •7.2. Функциональная схема и принцип действия токовой направленной защиты
- •7.3. Схемы включения реле направления мощности
- •7.4. Поведение реле направления мощности, включенных на токи неповрежденных фаз
- •7.5. Схемы направленной максимальной токовой защиты
- •7.6. Выбор уставок срабатывания
- •7.7 Мертвая зона
- •7.8. Токовые направленные отсечки
- •7.9. Оценка токовых направленных защит
- •Вопросы для самопроверки
7.7 Мертвая зона
Выше указывалось на возможность отказа в действии РНМ при КЗ вблизи места установки РЗ вследствие недостаточного значения напряжения (рис. 7.12). Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого РНМ не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания, называется мертвой зоной.
Для характеристики чувствительности РЗ важно знать протяженность мертвой зоны. Имеются различия в определении мертвой зоны для индукционных и полупроводниковых РНМ. Для индукционного РНМ по известному значению мощности срабатывания реле
Sс.р=UPIPsin(α–φP) (7.7)
определяют напряжение срабатывания реле при КЗ на границе мертвой зоны в точке М (рис. 7.12):
UP =Uс.р = . (7.8)
В выражение (7.8) подставляются значения: Sс.р– по заводским данным или лабораторным испытаниям;Iр – определенное расчетом при трехфазном КЗ в самом начале ЛЭП (точкаNна рис. 7.12):Iр =/KI, гдеKI– коэффициент трансформации ТТ;– угол внутреннего сдвигапринимается из каталога,для 90-градусной схемы равен– 90º (принимается для сетей разного напряжения равным: 35 кВ – 45º, 110 кВ – 60-70º, 220 кВ – 75-82º).
Поскольку РНМ включается на междуфазное напряжение,
UФ1 =Uс.рKU, (7.9)
где UФ1– первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания РНМ;KU – коэффициент трансформации ТН.
Длина мертвой зоны, км, определяется по выражению
lm = ,
где Zy– удельное сопротивление 1 км ЛЭП. Для полупроводникового РНМ расчет мертвой зоны упрощается, так как значениеUс.рзадано и предварительные вычисления по его определению не нужны.
Мертвая зона является недостатком НТЗ. Однако опыт эксплуатации показывает, что в случае применения чувствительных реле отказ последних из-за мертвой зоны крайне редок вследствие малого значения lm . Для обеспечения отключения КЗ в пределах мертвой зоны там, где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка.
7.8. Токовые направленные отсечки
Токовые направленные отсечки основаны на том же принципе, что и токовые ненаправленные отсечки (см. гл. 5). Реле направления мощности в схеме отсечки не позволяет ей действовать при мощности КЗ, направленной к шинам. Следовательно, отстройка тока срабатывания направленной отсечки ведется только от токов КЗ, направленных от шин подстанции.
Направленная отсечка применяется в сети с двусторонним питанием, когда ненаправленная токовая отсечка оказывается слишком грубой из-за необходимости отстройки ее от тока КЗ, протекающего с противоположного конца защищаемой ЛЭП к шинам ПС, где установлена отсечка. Вследствие наличия мертвой зоны у РНМ направленная отсечка должна применяться только в условиях, когда простая отсечка не удовлетворяет условию чувствительности.
Направленные отсечки выполняются мгновенными и с выдержкой времени. Выбор тока срабатывания производится, как и у простой токовой отсечки, по (5.2).
Направленные отсечки реагируют на токи качания. Поэтому их следует отстраивать от токов при качаниях, как это было показано в § 5.5.
НТЗ со ступенчатой характеристикой. В ряде случаев применяются трехступенчатые НТЗ, состоящие из мгновенной отсечки, отсечки с выдержкой времени и чувствительной МТЗ. Характеристика времени и зон действия такой РЗ соответствует показанной на рис. 5.9. Применение ступенчатой НТЗ следует рекомендовать во всех случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности и быстродействия.