5.2.Принципывыполнениядистанционныхзащит

5.2.1.Выборвходныхвоздействующихвеличинихарактеристикавременисрабатываниярелесопротивления

Подвыборомвходныхвоздействующихвеличинпонимает-сявыборсоответствующейсхемывключенияPC,обеспечи-вающейопределенноесочетаниеподводимыхкнейполныхфазныхтоковинапряженийповрежденныхфаз.Основными

требованиями,предъявляемымиксхемевключения,являютсяследующие:

_{–первичноесопротивлениенавходеPCжелательноиметь}

пропорциональнымрасстояниюl_K

_{тыдоместаКЗ:}

отместаустановкизащи-

^Z_р.п

^=Z_1K

^=Z_1y^×l_K^,

где

^Z_1K

–сопротивлениепрямойпоследовательностифазыот

местаустановкиPCдоточкиКЗ;

^Z_1y^{–удельноесопротивле-}

ниепрямойпоследовательностифазына1кмЛЭП;этотребо-ваниепозволяетвыполнитьзащитусчеткимограничениемзо-ныдействиядлякаждойступени;

–приразныхвидахметаллическихКЗвзаданнойточке,накоторыедолжнореагироватьPC,первичноесопротивлениена

^{еговходеZ}_p.п

должнобытьодинаковым.

ДлядействияпримногофазныхКЗвсетяхсглухозаземлен-ныминейтралямиимеждуфазныхКЗвсетяхсизолированныминейтралямиPCвключаютсянавторичныемеждуфазныенапря-женияиразностьодноименныхвторичныхфазныхтоков.Нарис.5.2,априведеныцепипеременноготокаинапряженияДЗ,состоящейизтрехмодулейKZ1,KZ2,KZ3ивключеннойнасо-ответствующиетокиинапряжения.Каждыймодульсодержиттриступенисразличнымизонамисрабатывания.Такимобра-зом,втрехступенчатойДЗиспользуютсядевятьPC(см.рис.5.2,а).

РассмотримповедениеДЗприразличныхвидахКЗ.ДляпринятойсхемывключениямодулейДЗимеемследующиесо-отношения:

KZ1>

^U&_р.в

^=U&_ab^;

^I&_р.в

^=I&_a

^−I&_b^;

KZ2>

KZ3>

^U&р.в

^U&_р.в

^=U&_bc^;

^=U&_ca^;

^I&р.в

^I&_р.в

^=I&_b^−I&_c^;

^=I&_с^−I&_a^.

_{ПритрехфазномКЗвточке}

_K⁽³⁾

_{(рис.5.2,а)всетримодуля}

ДЗнаходятсяводинаковыхусловиях,ккаждомуизнихподво-дитсямеждуфазноенапряжение,которое,напримердлямодуляKZ1,впервичныхвеличинахравно:

_{. . .}

_KL

_{1ст. KZ11.1}

К I_а^-I_b

Q

^KZ1 U_ab

1ст.-KZ11

2ст.-KZ12

a b c

2ст.

KZ21.1

KZ31.1

_KZ12.1

KZ22.1

KZ32.1

KT1

_KT2

A B C

3ст.-KZ13

_{. . .}

_KZ13.1

3ст.

KZ23.1

KZ33.1

_KH1

_ТA1

_ТА2

_ТА3

^I_b^-I_c

^{KZ2 U}_bc

KL.1

1ст.-KZ21

2ст.-KZ22

3ст.-KZ23

_W

_{. . .}

KT1.1

KT2.1

KH2

KH3

SQ ^YAT

^IKА ^IKВ ^IKС

^I_c^-I_a

^{KZ3 Uca} _б)

_1ст.-KZ31

1-язона 2-язона _3-язона

_t

_K(2)

_K(3)

2ст.-KZ32

3ст.-KZ33

_t^II

t^I

^а б в

_AKZ

_tIII

г

^A Q1

_а)

_W1^B Q2

_{C Q3}

^W2

61

в)

Рис.5.2.Цепипеременноготокаинапряжения(а),оперативногопостоянного

тока(б)ихарактеристикадистанционнойзащиты(в)

_U&(3)

_=U&(3)

_{=U&(3)−U&(3)=}

p.п

^{AB A} B

_=I&(3)×Z

_{−I&(3)×Z =}

KА 1K KB 1K

_=(I&(3)

_−I&(3)

_{)×Z .}

KА KB 1K

Вданномслучаефазныенапряжения

A

_U&(³⁾_,

В

_U&(³⁾

С

иU^&(3)в

_{местеустановкизащитыравныпадениямнапряженийвпрово-}

_{дахфазА,ВиСотместаустановкиPCдоточки}

_K⁽³⁾_.

Учитывая,чтотоквPCKZ1равенгеометрическойразноститоковдвухфазАиВ,дляпервичноготокаполучаем

_{(3) (3) (3)}

^I&_p.п^=I&_KА^−I&_KВ^.

_{Следовательно,первичноесопротивлениенавходекаждого}

PCмодулейKZ1,KZ2иKZ3притрехфазномКЗвточкебудетравно:

_K⁽³⁾

_{(3) (3) (3)}

^Z_p.п

^=U&_р.п^/I&_р.п⁼

_=(I&(3)

_−I&(3)

_)×Z

_/(I&(3)

_−I&(3))=

KА KB 1K KА KB

^=Z_1K

^=Z_1y^×l_K^.

_{ПридвухфазномКЗвточке}

_K⁽²⁾_{,напримермеждуфазами}

АиВ,призаданныхположительныхнаправленияхтоковКЗ

_{имеемследующиеусловия:}

_I^&

KВ

⁽²⁾

^KА

^=−I&(2);

⁽²⁾

_I^&

^KС

^=0.

ПриэтомтолькоодноPCKZ1,включенноенанапряжениемеждуповрежденнымифазамиАиВ,получаетнапряжение,

пропорциональноерасстоянию

^l_K^{.Этопервичноенапряжение}

навходеPCKZ1равнопадениюнапряжениявфазахАиВ

(впетлеКЗ,см.рис.5.2,а):

_{(2) (2) (2) (2) (2)}

^U&_p.п^=U&_AВ

^=I&_KА^×Z_1K

^−I&_KB^×Z_1K

^=2×I&_KА^×Z_1K^.

Сучетомсхемывключениязащитыпервичныйтокопреде-

ляетсяпоследующемувыражению:

₍²_{) (}²_{) (}²_{) (}²₎

^I&_p.п^=I&_KА^−I&_KB^=2×I&_KА^.

_{ТогдапервичноесопротивлениенавходемодуляKZ1при}

_{двухфазномКЗвточке}

_K⁽²⁾

_{будетравно:}

_{(2) (2) (2) (2) (2)}

^Z_p.п

^=U&_р.п^/I&_р.п

^=2×I&_KА^×Z_1K^/2×I&_KА^=Z_1K

^=Z_1y^×l_K^.

Следовательно,сопротивление

^Z_p.п

навходеPCприрас-

смотренныхвидахКЗравныипропорциональнырасстояниюдоместаКЗ.

ПридвухфазномКЗназемлювфазныхтокахинапряжени-ях,кромесоставляющихпрямойиобратнойпоследовательно-стей,имеютсясоставляющиенулевойпоследовательности,для

которыхудельноесопротивлениеотличноот

^Z_1у^{.Однакопо-}

сколькукPCподводятсямеждуфазноенапряжениеиразностьфазныхтоков,вкоторыхсоставляющиенулевойпоследователь-

ностиотсутствуют,то

^Z_p.п

будетопределятьсятолькосопро-

тивлением

^Z_1K^{.ПоведениеPCпри}

_K^(1,1)

будетаналогичным

_{ихповедениюпри}

_K⁽²⁾_и

_K⁽³⁾_:

_{(1,1) (2) (3)}

^Z_p.п

^=Z_p.п

^=Z_p.п

^=Z_1K

^=Z_1y^×l_K^.

Нарис.5.2,бприведенасхемаоперативногопостоянноготока,анарис.5.2,взависимостьвыдержкивремениДЗотсо-противления(илирасстояния)доместаКЗ.Какужеупомина-лось,ДЗвыполняютсясоступенчатымихарактеристикамивы-держкивремени,состоящимиизтрехучастковилизон.Участок

_а−б

_{являетсяпервойзоной,б−в}

_{–второй,в−г}

_{–третьей.Ка-}

_{ждойзонесоответствуетступеньвыдержкивремени}

_t^I_,

_t^II_,

_t^III_{,неизменнаявпределахсвоейзоны.ОбычноДЗдействуютв}

_{первойзонебезвыдержкивремени,т.е.}

_t^I₌₀

_{(см.рис.5.2,в).}

ПридвухфазномКЗвпервойзонемеждуфазамиАиВилиВиС,илиСиАсоответственносрабатываютPCпервойступениKZ11модуляKZ1либоKZ21модуляKZ2,либоKZ31модуляKZ3(см.рис.5.2,а).СрабатываниеPCпервыхступенеймодулейприводиткзамыканиюсоответствующихконтактовKZ11.1илиKZ21.1,илиKZ31.1.ПриэтомнаобмоткупромежуточногорелеKLподаетсяплюсоперативноготока,чтоприводиткегосраба-тываниюизамыканиюконтактаKL.1.Темсамымподаетсяплюс

оперативноготоканаотключающуюкатушкуYATприводавы-ключателяQчерезуказательноерелеКН1ивспомогательныйконтактSQ,связанныйсприводомвыключателя.УказательноерелеКН1фиксируетсрабатываниезащитыипрохождениетокачерезYAT.Отметим,чтопритрехфазномКЗвпервойзонесра-батываютPCпервойступенивсехтрехмодулей(KZ11,KZ21,KZ31)изамыкаютсявсетриконтакта(KZ11.1,KZ21.1,KZ31.1).ПримеждуфазныхКЗвовторойитретьейзонахалгоритмрабо-тыPCвторойитретьейступенейаналогиченалгоритмуработыпервойступениДЗ.

_{Перваязоназащиты(см.рис.5.2,в),какправило,настраива-}

_етсяна

_85÷90%

_{длинызащищаемойлинииW1.Большийохват}

линиинедопустим,таккакиз-запогрешностейТТ,ТНисамого

PCзащитаможетсработатьприКЗнасмежнойлинииW2.

_{ПримеждуфазныхКЗвовторойзоненаучасткеб−в,когда}

_{PCизмеряетсопротивлениеотZ}^I

_доZ^II_{,выдержкавремени}

_{ДЗавтоматическиувеличиваетсяизащитадействуетсвыдерж-}

_{койвремени}

_t^II_{,большейt}^I

_{наступеньселективности}

_Δt.Вы-

держкавременивторойступениДЗобеспечиваетсяспомощьюрелевремениКТ1,которое,сработавсустановленнойвыдерж-

_{койвремени}

_t^II_{,подаетсвоимконтактомКТ1.1плюсоператив-}

ноготоканаотключающуюкатушкуYATприводавыключателяQчерезуказательноерелеКН2ивспомогательныйконтактSQ.ВтораязонаохватываетконецлинииW1,шиныподстанцииВичастьлинииW2.

_{АналогичнопримеждуфазныхКЗвтретьейзоненаучастке}

_{в−г,когдаPCизмеряетсопротивлениеот}

_Z^II

_доZ^III_,ДЗдей-

_{ствуетсещебольшейвыдержкойвремени}

_t^III_{,котораяобеспе-}

_{чиваетсярелевремениКТ2.РелевремениКТ2,сработавсуста-}

_{новленнойвыдержкойвремени}

_t^III_{,подаетсвоимконтактом}

КТ2.1плюсоперативноготоканаотключающуюкатушкуYATприводавыключателяQчерезуказательноерелеКНЗивспомогательныйконтактSQ.ТретьязонаДЗохватываетлиниюW2длярезервированиянаслучайотказаеезащитыиливыключателя.