3.4.3. Сочетание токовой отсечки с максимальной токовой защитой

Применение токовой отсечки дает возможность ускорить отключение повреждений, сопровождающихся прохождением больших токов КЗ и вызывающих глубокое понижение напряжения на шинах подстанций, а также снизить выдержки времени МТЗ. При сочетании токовой отсечки с МТЗ получается токовая защита со ступенчатой характеристикой времени срабатывания. Такая защита имеет отсечку как первую ступень (первую зону), в пределах которой она действует мгновенно, и МТЗ как вторую ступень (вторую зону), в пределах которой она действует с выдержкой времени. В ряде случаев применяется сочетание отсечки мгновенного действия с отсечкой, имеющей небольшую выдержку времени (порядка 0,5-1 с), и с МТЗ. При таком сочетании защита имеет три ступени и соответственно трехступенчатую характеристику времени срабатывания.

3.5. Максимальная токовая направленная защита

Максимальной токовой направленной защитой называется релейная защита, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности КЗ S_K. Необходимость в применении максимальных токовых направленных защит возникает в сетях с двухсторонним питанием.

При двухстороннем питании места КЗ для ликвидации повреждения релейная защита должна устанавливаться с обеих сторон защищаемой ЛЭП, как показано на рис. 3.5. Условные положительные направления указанных токов (мощностей КЗ) приняты от шин, где установлена защита, в сторону защищаемой зоны.

Как будет показано ниже, МТЗ, реагирующая только на значение тока, в сетях с двухсторонним питанием не может обеспечить селективного отключения повреждения. Для селективного действия ее необходимо дополнить реле направления мощности (РНМ), реагирующим на знак мощности S_K, протекающей по защищаемому присоединению.

Рис. 3.5. Действие максимальных токовых направленных защит на линиях с двухсторонним питанием

Действительно, при КЗ в точке К1 через защиты АК2 и АКЗ проходит ток КЗ и для селективного отключения выключателя Q3 необходимо иметь выдержку времени защиты АКЗ меньше выдержки времени защиты АК2

.

Однако при КЗ в точке К2 через эти же защиты проходит ток КЗ , и для селективного отключения выключателя Q2 необходимо иметь

.

Поэтому в сетях с двухсторонним питанием, как уже упоминалось, применяется токовая направленная защита, упрощенная принципиальная схема которой приведена на рис. 3.6. Она состоит из: пускового органа осуществляемого токовым реле КА, органа направления мощности KW и органа выдержки времени КТ.

Защита может подействовать на отключение выключателя только в том случае, если сработает не только токовое реле КА, но и реле направления мощности KW, которое включается так, что действует на замыкание контактов только при направлении мощности КЗ S_K от шин подстанции в линию. В схемах максимальных токовых направленных защит применяется включение РНМ по так называемой 90-градусной схеме сочетания токов и напряжений. В схеме на рис. 3.6 РНМ включено на напряжение и ток .

Рис. 3.6. Упрощенная принципиальная схема максимальной токовой направленной защиты: а – цепи тока; б - цепи напряжения; в – цепи оперативного тока

Выдержки времени защит выбираются из условия селективности по встречно-ступенчатому принципу. Для этой цели согласуются выдержки времени УРЗ, действующих в одном и том же направлении, которые по этому признаку делятся на две группы:

и .

Аналогично по группам производится выбор тока срабатывания и согласование ступеней защит смежных ЛЭП.