8.3. Токовые направленные защиты нулевой последовательности

В сетях с заземленными нейтралями, расположенными с обеих сторон рассматриваемого участка, селективное действие МТЗ НП можно обеспечить только при наличии органа направления мощности. Направленные МТЗ НП (НТЗ НП) действуют при КЗ на защищаемой ЛЭП и не работают при повреждениях на всех остальных присоединениях, отходящих от данной подстанции. Такое поведение НТЗ НП обеспечивается с помощью РНМ KW0, реагирующего на знак (направление) мощности НП при КЗ. Выдержки времени на защитах НТЗ НП, действующих при одном направлении мощности, должны выбираться по ступенчатому принципу. Структурная схема направленной защиты НП приведена на рис.8.5, а.

П о этой схеме выполняются защиты как на электромеханических, так и на полупроводниковых реле. Схема состоит из пускового реле КА0, реагирующего на появление КЗ на землю, реле направления мощности KW0, определяющего направление мощности при КЗ, и реле времени КТ. Пусковое реле и цепь тока РНМ включаются на 3I₀ в нулевой провод ТТ, соединенных по схеме полной звезды, а на входные зажимы цепи напряжения РНМ подводится напряжение 3U₀ от разомкнутого треугольника ТН. При таком включении реле KW0 реагирует на мощность НП S₀ = U₀I₀. С учетом угла сдвига между векторами U₀^I₀ ≈ 90º и равенств U_р = 3U₀, I_р = 3I₀ используются реле НП, реагирующие на мощность:

(8.6)

где φ_р = φ₀ – угол сдвига фаз между U_р и I_р или U₀ и I₀.

Отсечки нулевой последовательности

Назначение, принцип действия и разновидности отсечек. Для ускорения отключения КЗ на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью применяются отсечки, реагирующие на ток НП. Принцип действия их такой же, как и у отсечек, реагирующих на фазный ток (см. гл. 5). Отсечки НП выполняются направленными и ненаправленными, мгновенными и с выдержкой времени. Токовые ненаправленные отсечки НП применяются на ЛЭП с односторонним питанием КЗ токами I₀ т.е. там, где заземленные нейтрали трансформаторов расположены с одной стороны ЛЭП.

Схема отсечки с выдержкой времени выполняется так же, как и для МТЗ НП, по структурной схеме на рис.8.4. Отсечка без выдержки времени выполняется по той же схеме, но без реле времени КТ.

Ненаправленные отсечки НП мгновенного действия можно применять и в сети, имеющей заземленные нейтрали с обеих сторон защищаемой ЛЭП, если, выполняя требование селективности, удается обеспечить необходимую чувствительность отсечки.

Направленные отсечки НП, как и ненаправленные, имеют токовый пусковой орган и дополнительно орган направления мощности (OHM), в качестве которого служит РНМ смешанного типа, такое же, как в схеме МТЗ НП. Схема направленной отсечки с выдержкой времени имеет реле времени КТ и выполняется аналогично схеме на рис.8.5. Направленная отсечка с РНМ выполняется по этой же схеме, но без реле времени КТ. OHM разрешает отсечке действовать только в одном направлении – при КЗ на защищаемой ЛЭП. Благодаря этому отпадает необходимость в отстройке отсечек от 3I₀, проходящего по защищаемой ЛЭП при КЗ на шинах подстанции, где она установлена.