4.1 Дистанционные защиты лэп

Принцип действия. Измерительным органом дистанционной защиты является реле сопротивления. Оно вычисляет сопротивление, подводимое к реле, с помощью двух (рис. 4.1) электрических величин (как в реле направления мощности) – тока и напряжения:

(Л4-1)

где Z_Р – сопротивление подведенное на зажимы реле KZ1; U₁, I₁ – первичные напряжение и ток линии W1; k_Н, k_Т – коэффициенты трансформации трансформа-торов напряжения TV1 и тока TA1; U₂, I₂ – вторичные напряжение и ток, подведенные на зажимы реле KZ1. Обычно сопротивление Z_Р вычисляется косвенно. Реле сопротивления является реле минимального действия, так как оно срабатывает при снижении подводимого сопротивления меньше уставки.

О бласть применения. Используется в сетях U = 110 кВ и выше, а также в сетях U = 6–35 кВ, если сеть имеет несколько источников питания или традиционная токовая защита не обеспечивает требуемой чувствительностью [РУ7, Фб, Шн]. Защита применяется от всех многофазных и однофазных КЗ в сети с заземленной нейтралью.

Л 4.2 Характеристики срабатывания дистанционной защиты

В реле сопротивления формируют специальные характеристики срабатывания, которые изображают в комплексной плоскости сопротивления.

Самая простая дистанционная защита – ненаправленная (называемая “реле полного сопротивления”), имеющая круговую характеристику, с центром в начале координат (рис. 4.2. а), причем заштрихованная область внутри окружности является областью срабатывания. В отличие от обычной токовой ненаправленной защиты она имеет то преимущество, что использует дополнительный параметр – напряжение, которое при КЗ также изменяется, повышая чувствительность защиты. Реле с такой характеристикой обычно используется в сетях 6-35 кВ. Круговая характеристика (рис. 4.2. б), проходящая через центр координат, является направленной, так как величина сопротивления срабатывания изменяется в зависимости от угла вектора сопротивления. Часто такая характеристика используется в первых (рис. 4.2. б – окружность 1) и во вторых (рис. 4.2. б – окружность 2) ступенях дистанционной защиты.

Эллиптические характеристики (рис. 4.2. в) используются обычно в качестве второй и третьей ступеней. Трапецеидальные (рис. 4.2. г) и треугольная (рис. 4.2. д) характеристики используются для третьей ступени дистанционной защиты. Две круговые характеристики (рис. 4.2. е) используются для измерительного органа однофазного АПВ.

        

а)                                                 б)                                                 в)

   

г)                                                 д)                                                 е)

Рисунок 4.2. Характеристики срабатывания дистанционной защиты

 

Кроме перечисленных выше характеристик срабатывания дистанционной защиты, могут использоваться и другие, например, в электрических сетях железной дороги используется характеристика, которая называется «замочная скважина».

Чтобы чувствительность дистанционной защиты была максимальная при КЗ и она ложно не срабатывала при наибольшей нагрузке, характеристики срабатывания имеют формы, изображенные на рис. 4.2. Уставка угла максимальной чувствительности должна быть равна:

_МЧ  = _ЛЭП,                                                      (Л4-2)

г де _ЛЭП – угол ЛЭП, который равен . Обычно _ЛЭП = 45…78 и зависит от сечения провода, класса напряжения, т.е. расстояния между проводами. В то же время надо помнить, что желаемый cos_НАГР = 0,7…1,0, при этом _НАГР = 45…0. В связи с вышесказанным, можно нарисовать на комплексной плоскости сопротивления область (рис. 4.3), при попадании в которую защита должна срабатывать (область КЗ на ЛЭП) или не должна срабатывать (область нагрузки).