8.3.3. Направленная поперечная дифференциальная защита

8.3.3.1. Принцип действия

Принципиальная схема направленной поперечной дифференциальной защиты представлена на рис. 8.3.6.

Рис. 8.3.6.

Данная защита применяется на параллельных линиях с самостоятельными выключателями. К защите таких линий предъявляется требование – отключать только поврежденную линию. Схема по сути представляет собой токовую поперечную дифференциальную защиту, дополненную реле направления мощности двустороннего действия или двумя реле направления мощности одностороннего действия.

Контактная система реле направления мощности двустороннего действия представлена на рис. 8.3.7.

Токовое реле КАиспользуется в качестве пускового органа, реле направления мощностиKWслужит для выявления поврежденной линии.

Для двустороннего отключения поврежденной линии, защита устанавливается с обеих сторон параллельных линий.

Рассмотрим работу схемы.

Внешние КЗ (нагрузка и качания)

I_I иI_II равны по величине и совпадают по фазе.I_P = I_I - I_II  0 = I_нб I_С.З.должен быть больше тока небалансаI_нб.

Рис. 8.3.7.

КЗ на параллельных линиях

Векторные диаграммы U_PиI_Pна реле направления мощности при КЗ на линияхw1иw2на питающем конце показаны на рис. 8.3.8., на приемном конце – на рис. 8.3.9.

Рис. 8.3.8. Рис. 8.3.9.

В зависимости от того где КЗ наw1илиw2реле будет замыкать либо контакт 1 либо 2. При наличии источников питания на приемной стороне характер распределения первичных токов не изменится, поведение защиты будет аналогичным.

8.3.3.2. Автоматическая блокировка защиты

Оперативные цепи защиты заводятся последовательно через блок-контактыSQ1 иSQ2 выключателей линий 1 и 2 (см. рис. 8.3.6.). Такое выполнение оперативной цепи необходимо для правильной работы защиты в следующих 2-х случаях:

1. Если при КЗ на линии w1выключательQ1отключится раньшеQ3(см. рис. 8.3.10.), то реле мощности защиты подстанцииАразрешит защите отключить и выключательQ2. Такое, неправильное действие защиты и предотвращают блок-контакты.

Непременное условие:

Время отключения блок-контактов должно быть меньше времени отключения выключателя.

2. При отключении одной из линий защита превращается в мгновенную направленную и может неправильно действовать при внешних КЗ и должна быть выведена из действия.

Рис. 8.3.10.

8.3.3.3. Зона каскадного действия

Каждый комплект направленной поперечной дифференциальной защиты имеетзону m у шин противоположной подстанции, при КЗ в пределах которой токI_P < I_С.З.

При КЗ в точке К, защитаАне работает (см. рис. 8.3.11.), однако защитаBработает и отключает выключательQ3. В результате весь ток КЗI_K отправиться к месту повреждения по линииw1от шин подстанцииА.I_I = I_K, I_II = 0. I_P = I_I – I_II = I_K > I_С.З.ЗащитаАотключаетQ1.

Такое, поочередное действие защит называется каскадным, а зонаm –зоной каскадного действия. Её длина определяется как длина мертвой зоны для токовой поперечной дифференциальной защиты..

При каскадном действии защиты полное время отключения КЗ удваивается, что является недостатком защиты. Для уменьшения длины зоны каскадного действия необходимо уменьшать ток срабатывания защиты I_С.З..

Рис. 8.3.11.