Р

9

елейная защита: Конспект лекций

Дистанционная защита

1. Назначение и принцип действия

Рассмотрим работу максимальной направленной защиты (МНЗ) в кольцевой сети с двумя источниками питания (рис. 1.). При коротком замыкании (КЗ) в точке К1 комплект защиты 4, для обеспечения селективности, должен сработать быстрее комплекта защиты 1, а при КЗ в точке К2, наоборот, комплект 1 должен отключить линию раньше, чем комплект 4. Таким образом в приведенной сети МНЗ не может обеспечить селективного отключения КЗ. Из ранее рассмотренных на лекциях защит лишь продольные дифференциальные защиты (ПДЗ) могут обеспечить требуемые быстродействие и селективность, однако они могут устанавливаться только на коротких линиях.

Обеспечить быстродействие, селективность и чувствительность в сетях любой конфигурации позволяет дистанционная защита (ДЗ).

Дистанционной называется защита, выдержка времени которой зависит от расстояния между местом установки защиты и точкой КЗ: (рис. 2.). При таком задании выдержки времени комплекты ДЗ будут работать селективно в том числе и в сети, изображенной на рис. 1.

Основным элементом ДЗ является дистанционный орган (ДО), определяющий удалённость КЗ от места установки защиты. В качестве ДО используются реле сопротивления, реагирующие на полное, активное или реактивное сопротивление линии.

, (1.1.)

где: Z_w.к. – полное сопротивление участка линии длиной l_w.к.;

Z_У – удельное сопротивление линии.

В зависимости от вида сопротивления, на которое реагирует ДО, ДЗ подразделяется на защиты полного, реактивного и активного сопротивлений.

Для обеспечения селективности, ДЗ в сетях сложной конфигурации выполняют направленными, т.е. действующими при направлении мощности КЗ от шин в линию.

2. Характеристики выдержки времени дз

2.1. Типы характеристик

По виду характеристики выдержки времени ДЗ подразделяются на три типа (рис. 3.):

1) с плавнонарастающей (наклонной) характеристикой выдержки времени;

2) ступенчатой характеристикой выдержки времени;

3) комбинированной характеристикой выдержки времени.

Ступенчатая характеристика более проста по конструктивному исполнению. Защита с данной характеристикой обеспечивает более быстрое отключение, чем защита с наклонной характеристикой. В виду этого, защита с ступенчатой характеристикой получила более широкое распространение. В большинстве случаев характеристика этой защиты имеет три ступени времени: t_I, t_II, t_III, которые соответствуют тём зонам действия защиты.

2.2. Согласование выдержек времени

Принцип согласования ступеней времени между собой продемонстрирован на рис. 4.

Протяжённость 1 зоны принимается меньше длины линии, с учетом неизбежной погрешности Z в сопротивлении срабатывания ДР. Обычно длина 1 зоны составляет 0,7  0,85 длины линии. При КЗ в 1 зоне (повреждение линии, где установлен комплект ДЗ) защита может действовать без выдержки времени (или с минимальной выдержкой времени).

Как видно из рис. 4. дистанционный принцип позволяет существенно уменьшить время отключения КЗ на линиях (по сравнению с МТЗ) и, что особенно важно, даёт возможность отключать КЗ вблизи шин подстанций быстрее, чем удалённые КЗ.