4.3 Реализация реле сопротивления

Н аиболее общая структурная схема реле сопротивления приведена на рис. 4.4 (подобную структуру имеет реле направления мощности).

На рис. 4.4 обозначены: ПТ и ПН – преобразователи тока и напряжения; У – уставка; СС1 и СС2 – схемы сравнения; ИО – исполнительный орган. В явном или косвенном виде реле сопротивления имеет такую структуру. Входной ток I_ВХ и входное напряжение U_ВХ преобразуются ПН и ПТ в напряжения U_I и U_U. Сигналы U_I и U_U могут быть как дискретными, так и аналоговыми. В зависимости от этого, СС1 может быть как логическим элементом, например, И, так и специальной фазосравнивающей схемой аналоговых сигналов. В схеме сравнения СС1 происходит вычисление сигнала, пропорционального Z_Р. Схема сравнения СС2 сравнивает вычисленную величину с уставкой У и, если последняя больше, подает команду исполнительному органу на отключение.

4.4 Первая ступень дистанционной защиты

Сопротивление срабатывания. Аналогично токовой защите первой ступени первая ступень дистанционной защиты должна быть отстроена от КЗ в конце защищаемой линии, т.е.:

,                                                  (Л4-3)

где l_W1 – длина защищаемой линии W1 (рис. 4.3); Z_УД – удельное сопротивление линии W1.

Чтобы требование селективности было обеспечено и условие выполнялось с необходимым запасом, запишем (Л4-3):

,                                           (Л4-4)

где  – коэффициент отстройки;  = 0,8…0,9.

Зона, защищаемая дистанционной защитой составляет 80–90% от всей длины линии W1 (рис .4.5)

Время срабатывания защиты выбирается аналогично токовым защитам – для всех первых ступеней дистанционной защиты принимается t^I_С,З = 0 (для защит, которые имеет собственную задержку на срабатывание t^I_С,З > 0,08 с, так как быстродействующая защита должна быть отстроена от времени работы разрядников, которое равно t_РАЗР = 0,06 – 0,08 с).

Чувствительность I ступени дистанционной защиты не проверяется, так как она защищает 80‑90% линии.

Рисунок 4.5. Линия электропередачи, защищаемая дистанционной защитой

4.5 Вторая ступень дистанционной защиты

    Сопротивление срабатывания. Вторая ступень дистанционной защиты отстраивается от конца зоны (рис. 4.6) действия I ступени защиты предыдущей линии W2, исходя из этого условия сопротивление ее срабатывания равно:

,                              (Л4-5)

Рисунок 4.6. Отстройка II ступени дистанционной защиты и зона ее действия

 

или вторая ступень дистанционной защиты отстраивается от КЗ за трансформатором Т1 приемной подстанции в точке К3, из этого условия сопротивление ее срабатывания равно:

,                                   (Л4-6)

где k_ТОК,Б – коэффициент токораспределения, учитывающий несоответствие токов в защите KZ1 и в линии W2 подстанции Б при КЗ в K2; k_ТОК,Б – коэффициент токораспределения, учитывающий несоответствие токов в защите KZ1 и в трансформаторе Т1 подстанции Б при КЗ в K3;  – коэффициент отстройки, обычно  ;  – коэффициент учитывает возможность отрицательной погрешности органа сопротивления защит подстанции Б, <1;   коэффициент учитывает погрешности измерения при K⁽²⁾ за трансформатором с соединением обмоток /, часто принимается = 1.

Время срабатывания защиты (аналогично токовым защитам) ‑ для всех вторых ступеней ДЗ принимается  = + = 0,5 c ( – ступень селективности).

Чувствительность второй ступени дистанционной защиты проверяется из соотношения:

,                                         (Л4-7)

где Z_К1 – сопротивление линии W1.