3. Схемы включения реле сопротивления

Для дистанционной защиты от междуфазных к.з. используются две схемы включения реле сопротивления.

В первой схеме к реле подводятся фазные токи и междуфазные напряжения (к 1‑му реле – ток I_A, напряжение U_AB; по 2‑му реле – ток I_B, напряжение U_BC, к 3‑му реле – ток I_C, напряжение U_CA), однако эта схема имеет недостаток, т.к. реле замеряют при 2‑х фазных к.з. сопротивление в раза большее, чем при 3‑х фазном к.з. в той же точке.

Так, при 3‑х фазном к.з. по всем фазам протекают равные токи: I_К=I_КА= I_КВ= I_КС, а создаваемые этими токами падения напряжения в сопротивлении фаз линии до места к.з. равны друг другу: U_ф=I_КZ_К Подводимые к реле напряжения при этом и все три реле сопротивления замеряют одинаковые сопротивления:

При 2‑х фазных к.з. в той же точке (например, между фазами В-С) ток к.з. I_К=I_КВ=I_КС проходит по 2‑м поврежденным фазам и по обмоткам 2‑х реле сопротивления. При этом напряжение между повреждёнными фазами U_ВС равно падению напряжения от тока I_КВ в сопротивлении фазы В плюс падению напряжения от тока I_КС в сопротивлении фазы С:

,

но т.к. при 2‑х фазном к.з. и,

то .

Подводимые к реле напряжение и ток при этом будут U_р=U_ВС=2I_КZ_К. и I_Р=Z_КС в результате реле сопротивления замерят сопротивление

Таким образом, реле сопротивления, включенные на фазные токи и междуфазные напряжения замеряют при 2х фазных к.з. сопротивление более чем при 3‑х фазном к.з. в раза, что является недостатком первой схемы включения реле сопротивления.

Рассмотренная схема, как правило, применяется при использовании реле сопротивления в качестве пусковых органов дистанционной защиты.

Во второй схеме к реле сопротивления подводятся разность фазных токов и междуфазные напряжения (к 1‑му реле – ток I_A-I_B и напряжение U_AB; ко 2‑му реле – ток I_B-I_C и напряжение U_BC, к 3‑му реле – ток I_С-I_A и напряжение U_CA).

При 3‑х фазном к.з. напряжение, подводимое к реле, будет равно (такое же как и в первой схеме), а ток в релеI_Р равен разности токов фаз подводимых к реле , поэтому сопротивление, замеряемое реле.

При 2‑х фазных к.з. напряжение, подводимое к реле , ток в реле равен разности токов фаз (например фазВ и С): поэтому.

Таким образом, схема включения реле сопротивления на разность фазных токов и междуфазные напряжения обеспечивает правильный и одинаковый замер сопротивления до места к.з. при любых видах междуфазных к.з. Эта схема применяется для подключения реле сопротивления дистанционных органов.

Выводы:

1. Для дистанционной защиты от междуфазных к.з. применяются две схемы включения реле сопротивлений: в первой – РС включается на фазные токи и междуфазные напряжения; во второй – на разность фазных токов и междуфазные напряжения.

2. Вторая схема включения реле сопротивления (на разность фазных токов и междуфазные напряжения) обеспечивает правильный замер сопротивления до места к.з. при любых м.ф. к.з. и поэтому применяется в качестве дистанционных органов.

4. Упрощённая схема дистанционной защиты.

Дистанционная защита относится к числу сложных защит (рис. 5-9) и состоит из следующих органов:

1. Пускового органа 1, запускающего защиту при возникновении к.з. (Пусковой орган обычно выполняется при помощи реле полного сопротивления или реле тока).

2. Дистанционного органа 2, определяющего удалённость к.з. (В ступенчатых защитах выполняется с помощью реле минимального сопротивления).

3. Органа выдержки времени 3, создающего выдержку времени (выполняется на реле времени).

4. Органа направления мощности 4, не позволяющего работать защите при направлении мощности к.з. к шинам подстанции (выполняется при помощи реле направления мощности если пусковой и дистанционный органы не обладают направленностью).

5. Органа блокировки при неисправностях цепей напряжения 5 (выполняются при помощи реле минимального напряжения).

6. Органа блокировки при качаниях 6 (выполняется при помощи специального устройства выводящего защиту из работы при возникновении качаний в системе).

При к.з. срабатывают пусковые реле 1 и реле направления мощности 4, которые своими контактами подают плюс постоянного оперативного тока к контактам реле дистанционных органов 2 и реле времени третьей зоны В_III. Если к.з. возникло в первой зоне защиты, то срабатывает реле сопротивления первой зоны ДО_I, а если повреждение произошло во второй зоне, то срабатывает реле сопротивления второй зоны ДО_II.

При срабатывании ДО_I собирается цепь через промежуточное реле РП на отключение выключателя без выдержки времени, а при срабатывании ДО_II отключение линии осуществляется с выдержкой времени (через реле времени В_II и далее через промежуточное реле РП).

При к.з. за пределами второй зоны защиты дистанционные органы ДО_I и ДО_II не работают, однако, когда истечёт выдержка времени срабатывания реле времени В_III, запущенного пусковым органом ПО, срабатывает промежуточное реле РП, которое своими контактами подаёт импульс на отключение выключателя линии.

Рис.5-9. Упрощённая схема трёхступенчатой дистанционной защиты.

Выводы:

Дистанционная защита имеет следующие органы: пусковой; дистанционный; направления мощности, а также блокировки при неисправностях цепей напряжения и от качаний.