2.2. Канал токов вч
На рис. 3 показан высокочастотный канал «фаза-земля», по которому высокочастотный сигнал передается по одному из проводов линии.
Рис. 3. Высокочастотный канал:1- высокочастотный пост, 2-кабель, 3 — фильтр присоединения,
4 —конденсатор связи, 5 — заградитель.
Блокирующий сигнал вырабатывается генератором ВЧ, который управляется через реле мощности (срабатывание реле приводит к выключению блокирующего сигнала). Сигнал передается по проводам линии и поступает на ВЧ приемник, настроенный на частоту генератора. Сигнал с приемника подается на блокирующее реле КL, размыкает его контакты и предотвращает срабатывание на отключение линии. Если короткое замыкание на защищаемой линии, то блокировки отключения не происходит.
Основные элементы защиты:
Генератор до 600 Вт, частота 40-300 кГц.
Конденсатор связи предназначен для присоединения ВЧ-поста к ЛЭП. Применяются конденсаторы связи типа СММ (связь, маслонаполненный, в металлическом кожухе), СМР (с расширителем), СМК (с компенсатором). Ёмкость конденсаторов от 2200 до 107000 пФ. Габариты большие, например, цилиндрический конденсатор типа СМК-110/√3-0,0064 имеет диаметр 330 мм, высоту 1170 мм. Масса конденсатора 140 кг. Для 50 Гц его сопротивление выше 1МОм. На рабочих частотах 40-300 кГц существенно ниже.
ВЧ кабель - одножильный со свинцовой оболочкой.
Высокочастотный заградитель препятствует выходу токов высокой частоты за пределы защищаемой линии. Состоит из параллельно соединённых реактора, элемента настройки (конденсатора переменной ёмкости, устройства защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений (ОПН). Резонансное (характеристическое) сопротивление не менее 10 кОм. В качестве примера: заградитель ВЗ-630 имеет номинальное значение тока-630 А, значение кратковременного (1 с) тока к.з.- 16 кА, диапазон частот 40-280 кГц, индуктивность – 0,547 мГн, массу- 168 кг, габаритные размеры 1088-1170-1436 мм.
Дифференциально-фазная высокочастотная защита (дфз)
Принцип действия ДФЗ основан на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии (рис. 4). Упрощенная схема защиты представлена на рис. 5. Вторичные обмотки трансформаторов тока в начале и конце линии включены встречно. В.ч. генераторы управляется (манипулируется) током в линии следующим образом: при положительной полуволне запускаются, при отрицательной - выключаются. Высокочастотный приемник выполнен так, что при наличии высокочастотного сигнала в линии ток, питающий реле КLЗ, равен нулю, а при отсутствии ток появляется и замыкает контакты реле.
Рис. 4. Принцип действия ДФЗ
Рис. 6. Упрощенная схема защиты: КL1- реле запуска ГВЧ; КL2- промежуточное реле выключателя; КLЗ- реле отключения.
При внешнем к.з. (фазы токов вторичных обмоток ТА в начале и конце линии не совпадают) генераторы на концах А и В работают поочередно. Ток в.ч. протекает в линии непрерывно, приемники на обеих сторонах реагируют на него, прерывая ток через обмотку реле КL3. В результате, несмотря на замыкание контактов реле КL2, защита не срабатывает.
При к.з. на линии (фазы совпадают) генераторы работают одновременно по полпериода. В другие полпериода ВЧ-сигнал в линии отсутствует. В выходной цепи приемника и в обмотке появляются однополярные импульсы тока, приводящие к замыканию реле КLЗ и срабатыванию защиты.
Недостатки. В действительности из-за угловых погрешностей ТА, из-за различия фаз ЭДС эквивалентных источников на сторонах А и В, а также из-за различных значений фазовых сдвигов, вносимых участками линии ZА и ZВ, разность фаз токов при внутреннем и внешнем к.з. может отличаться от 0° и 180°. В связи с этим параметры защиты выбираются так, чтобы она блокировалась при внешнем к.з., начиная с угла Ψ=180-β. Предельное значение β, при котором защита блокируется, называется углом блокировки. В зависимости от длины и напряжения линии β составляет несколько десятков градусов на ЛЭП 330,500, 750 кВ. Несмотря на эти недостатки, в России дифференциально-фазная защита получила наибольшее распространение. Ее важным достоинством является то, что она не реагирует на качания, которые возникают при нарушении синхронности работы генераторов.
Лекция 3.