29.Ток небаланса продольной дифференциальной защиты линии. Способы отстройки от токов небаланса.
В действительности трансформаторы тока работают с погрешностью: I1–I2=Iнб чтобы не произошло ложного срабатывания защиты: IС.З.>Iнб.макс.
Токи намагничивания для двух любых трансформаторов неодинаковы из-за отличия их характеристик намагничивания.
При внешнем КЗ:
Iнб=III.нам–II.нам 
Для уменьшения тока небаланса необходимо выровнять токи намагничивания трансформаторов по величине и фазе. Ток намагничивания трансформаторов тока зависит от магнитной индукции или вторичной ЭДС (см. рис. 8.2.5.)
Выполнить характеристики намагничивания идентичными у разных трансформаторов тока практически не удается.
Ток небаланса особенно возрастает при насыщении магнитопровода трансформатора. Даже при максимальном токе протекающем по первичной обмотке при КЗ, трансформаторы тока не должны насыщаться.
Для уменьшения тока небаланса подбирают ТТ с одинаковыми характеристиками намагничивания. С этой же целью рекомендуется выравнивать сопротивления диф.защиты подбором соответствующих сечений жил соединительных кабелей и включать последовательно с токовыми реле добавочные сопротивления 5-10 Ом.
Принцип действия продольных дифференциальных защит основан на сравнении величины и фазы токов по концам защищаемой линии. Очевидно, что при внешнем к.з. токи по концам защищаемой линии направлены в одну сторону и равны по величине, а при к.з. на линии они направлены в разные стороны и, как правило, не равны по величине (рис. 6-1). Следовательно, сравнивая величину и фазу (направление) токов по концам линии можно определять, где возникло повреждение – на линии или за её пределами.
Рис.6‐1. Токи по концам линии (а) при внешних к.з. и (б) на линии.
Для осуществления продольной дифференциальной защиты по концам
защищаемой линии устанавливаются трансформаторы тока с одинаковыми
коэффициентами трансформации.
Параллельно вторичным обмоткам ТТ включается обмотка токового
реле Т, которое совместно с ТТ1 и ТТ2 образует дифференциальную защиту. Вторичные Рис.6‐1. Токи по концам линии (а) при внешних к.з. и (б) на линии. обмотки ТТ соединяются так, чтобы при внешнем к.з. токи в соединительных проводах имели одинаковое направление, а ток в реле был равен разности вторичных токов трансформаторов тока.
30. Дифференциально – фазная высокочастотная защита. Канал токов высокой частоты.
Дифференциально-фазная высокочастотная (в.ч.) защита относится к
быстродействующим защитам с абсолютной селективностью и применяется на линиях средней и большой длины в случаях, когда по условиям устойчивости требуется быстрое отключение к.з. в любой точке защищаемой линии.
Удовлетворяющие этому же требованию обычные продольные дифференциальные защиты из-за большой стоимости соединительного кабеля и большого его сопротивления для длинных линий непригодны.
Принцип действия дифференциально-фазной в.ч. защиты основан на сравнении фаз токов по концам защищаемой линии.
Принимая положительное направление тока от шин в линию можно сделать вывод о том, что при внешнем к.з. токи по концам линии имеют различные знаки и следовательно, сдвинуты по фазе относительно друг друга на 1800. При к.з. на линии токи по её концам имеют одинаковый знак и их можно считать совпадающими по фазе. Таким образом, сравнивая фазы токов по концам линии можно установить место к.з.
Дифференциально-фазная в.ч. защита состоит из 2-х одинаковых полукомплектов, расположенных по концам защищаемой линии, а сравнение фаз токов осуществляется косвенным путём с помощью токов высокой частоты, которые передаются по высокочастотному каналу с использованием проводов защищаемой линии.
Высокочастотным (в.ч.) каналом называют путь, по которому замыкаются токи высокой частоты.
На рис. 6-9 показан в.ч. канал по схеме фаза-земля, при которой в.ч. сигнал передаётся по одному из проводов линии и возвращается по земле.
На каждом конце линии устанавливается в.ч. пост 1. Выходная цепь в.ч. поста одним зажимом подключается к земле, а другим к линии через в.ч. кабель 2, фильтр присоединения 3 и конденсатор связи 4. В сторону шин подстанций по концам провода линии электропередачи используемого для передачи в.ч. сигнала, устанавливаются в.ч. заградители 5.
Конденсатор связи предназначен для присоединения в.ч. поста к
линии высокого напряжения.
Фильтр присоединения соединяет нижнюю обкладку конденсатора
связи с землёй, образуя замкнутый контур для токов высокой частоты и
предназначен для согласования (уравнивания) входного сопротивления
кабеля с входным сопротивлением линии.
Заградитель преграждает выход токов высокой частоты за пределы
линии.
Высокочастотный пост состоит из передатчика ГВЧ, генерирующего токи высокой частоты в диапазоне частот от 40 до 500 КГц и приёмника ПВЧ настроенного на одну частоту с передатчиком.
Высокочастотный кабель предназначен для соединения в.ч. поста с
фильтром присоединения и представляет собой коаксиальный кабель (одножильный с экраном) типа РК входное сопротивление которого близко к 100 Ом, имеющий небольшое затухание.
Упрощённая принципиальная схема дифференциально-фазной защиты и диаграмма, поясняющая принцип её действия приведены на рис. 6-11.
Защита состоит из в.ч. поста, включающего в себя в.ч. генератор ГВЧ, приёмник ПВЧ, реле отключения РО, подключенного к выходу приёмника и двух пусковых реле П1 и П2, одно из которых пускает ГВЧ, а второе контролирует цепь отключения защиты. В.ч. генератор управляется (манипулируется) непосредственно током промышленной частоты при помощи специального трансформатора ТМ, который подключается к ТТ линии.
Защита выполнена таким образом, что генератор передаёт в.ч. сигнал только в течение положительных полупериодов тока промышленной частоты.
При внешних к.з. (вне зоны действия защиты) фазы первичных токов по концам линии противоположны, генератор на конце линии m работает в течение первого полупериода первичного тока, а на конце n – в течение второго полупериода. В.ч. сигнал протекает по линии непрерывно и питает приёмники на обеих сторонах линии. При этом выходной ток приёмников и в цепи реле РО отсутствует и защита не работает.
При к.з. на линии (в зоне действия защиты) фазы первичных токов по концам линии совпадают, генераторы обоих комплектов защиты работают одновременно. При этом в.ч. сигнал на входах приёмников имеет прерывистый характер с интервалами времени, равными полупериоду первичного тока. В этом случае приёмники работают в промежутки времени, тогда в.ч. сигнал отсутствует и не работает при наличии в.ч. сигнала. В выходной цепи приёмника появляется прерывистый ток, реле РО срабатывает и отключает линию. Таким образом, сдвиг фаз между токами, проходящими по обоим концам линии, определяется по характеру в.ч. сигналов (сплошные или прерывистые), на которые при помощи приёмника реагирует защита.
