Назначение дифференциальной защиты шин. Принцип построения схем ДЗШ. Принцип действия дзш
Моделирование в электроэнергетике - Дифференциальная защита шин или ошиновки
Дифференциальная защита шин или ошиновки
Дифференциальная защита шин (далее - ДЗШ) или ошиновки (далее - ДЗО) являются быстродействующими защитами с абсолютной селективностью. Зона действия защиты ДЗШ (или ДЗО) ограничивается трансформаторами тока, к которым подключена защита. Токовые цепи ДЗШ (или ДЗО) всегда выполняются в трехфазном исполнении, а трансформаторы тока присоединений собираются по схеме полной звезды. Защита подключается к обмоткам трансформаторов тока таким образом, что бы ее зона действия максимально перекрывалась с зонами действия защит присоединений.
Каждое присоединение формирует так называемое «плечо» дифференциальной защиты. Для всех «плеч» дифференциальной защиты необходимо либо применять трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации, либо применять меры по выравниванию токов в «плечах» дифференциальной защиты: использовать промежуточные трансформаторы тока для выравнивания токов в «плечах» защиты. В современных микропроцессорных устройствах предусматривается программное выравнивание коэффициентов трансформации трансформаторов тока в «плечах» защиты.
Рис.1. Схема подключения
При подключении устройства защиты к ТТ присоединений за положительное направление токов принимают их направление в сторону защищаемого объекта («в шины»).
Принцип действия защиты ДЗШ (или ДЗО)
Принцип действия защиты ДЗШ (или ДЗО) основан на измерении дифференциального тока, который представляет собой геометрическую (векторную) сумму токов от трансформаторов тока всех присоединений, зафиксированных на данной системе шин (ошиновки). Дифференциальный ток в любой момент времени определяется по следующему выражению (данное соотношение справедливо как для мгновенных значений токов, так и для векторных величин):
- величина дифференциального тока защиты;
- значение тока присоединения, приведенное к вторичным величинам.
При коротком замыкании в зоне действия защиты шин (или ошиновки) по всем присоединениям ток короткого замыкания подтекает к месту короткого замыкания, в результате появляется дифференциальный ток, который вызывает срабатывание защиты (достижение дифференциального тока уставки срабатывания).
В нормальном режиме работы и при внешних коротких замыканиях величина дифференциального тока близка к нулю, но не равна нулю из-за погрешностей трансформаторов тока, различием характеристик намагничивания трансформаторов тока различных производителей и другими причинами. Величина небаланса дифференциального тока минимальна в нормальном режиме работы и увеличивается при увеличении значения внешнего тока короткого замыкания. Ток небаланса может вызвать неправильную работу защиты ДЗШ (или ДЗО), поэтому принимаются меры к ограничению его значения или загрубение уставки срабатывания. С целью ограничения тока небаланса необходимо:
а) применять однотипные трансформаторы тока с высокими характеристиками намагничивания, у которых насыщение сердечника трансформатора тока происходит при больших токах короткого замыкания;
б) уменьшать вторичные токи за счет увеличения коэффициента трансформации трансформаторов тока;
в) уменьшать нагрузку на трансформаторы тока путем увеличения сечения и сокращения длины соединительных проводов токовых цепей.
Все представленные выше мероприятия позволяют уменьшить погрешность трансформаторов тока при преобразовании величины первичного тока присоединений во вторичные значения.
В настоящее время разработаны более совершенные схемы дифференциальных защит шин (или ошиновки) с применением торможения, которые имеют более улучшенные характеристики отстройки от тока небаланса при внешнем коротком замыкании.
Защиты ДЗШ (или ДЗО) с торможением
Для повышения чувствительности защиты в минимальных режимах работы и отстройки от токов небаланса при внешнем коротком замыкании используют схемы дифференциальных защит шин (или ошиновки) с применением торможения, в которых уставка срабатывания дифференциального тока изменяется в зависимости от тока торможения (сквозного тока, проходящего через защищаемый объект).
Тормозной ток (ток стабилизации) представляет собой арифметическую сумму модулей токов от трансформаторов тока всех присоединений, зафиксированных на данной системе шин (ошиновки).
- ток торможения (ток стабилизации).
Основной принцип действия защиты ДЗШ (или ДЗО) с торможением базируется на сравнении величины дифференциального тока с уставкой срабатывания, которая в свою очередь изменяется в зависимости от величины рассчитанного тока торможения
. Общий вид характеристики срабатывания защиты ДЗШ (или ДЗО) с торможением представлен на рисунке.
Рис.2. Характеристики ДЗШ и ДЗО
Представленная характеристика предотвращает ложное срабатывание защиты, которое может быть вызвано наличием дифференциального тока при внешнем коротком замыкании из-за различных характеристик и погрешностей трансформаторов тока.
Выбор уставки минимального тока срабатывания защиты (I-DIFF>) производится по условию предотвращения ложного действия защиты при возможном обрыве фазного провода вторичных токовых цепей защиты любого присоединения шин (отстройка от дифференциального тока при обрыве вторичных токовых цепей защиты в нагрузочном режиме):
- ток срабатывания защиты;
- коэффициент отстройки, который принимается равным «1,2»;
- максимальный длительно допустимый ток нагрузки самого нагруженного присоединения шин (или ошиновки). При затруднении в определении действительных токов нагрузки, следует принять максимальный номинальный первичный ток ТТ присоединений шин.
Дифференциальная токовая отсечка при реализации защиты ДЗШ и ДЗО (I-DIFF>>) как правило не используется.
Защита ДЗШ (или ДЗО) действует без выдержки времени при всех видах коротких замыканий на отключение защищаемого элемента с помощью выключателей с пуском УРОВ. После отключения от защиты выключателей присоединений систем шин, происходит их автоматическое повторное включение, для чего используются имеющиеся на указанных присоединениях устройства АПВ. АПВ шин осуществляется в порядке, определяемом временем АПВ присоединений.
Контроль вторичных токовых цепей
В защите реализован контроль неисправностей вторичных токовых цепей ДЗШ (или ДЗО), который контролирует ток небаланса в дифференциальной цепи защиты каждой отдельной фазы и нулевом проводе. Данная блокировка выявляет обрыв или шунтирование фазы вторичной цепи трансформатора тока для своевременного выявления неисправности оперативным персоналом объекта. В случае выявления защита действует на сигнал или блокирование (по выбору) соответствующей селективной зоны ДЗШ, или полное блокирование ДЗШ.
Оперативное обслуживание
Защита шин (или ошиновки) должна быть постоянно введена в работу. При невозможности обеспечить наличие защиты ДЗШ (или ДЗО) при работающем элементе необходимо:
1. Ввести оперативное ускорение резервных защит противоположных сторон линий, которые примыкают к системе шин (ошиновки) с выведенной ДЗШ (ДЗО).
2. Ввести оперативное ускорение ступеней резервных защит автотрансформаторов, направленных в сторону системы шин (ошиновки) с выведенной ДЗШ (ДЗО).
3. При наличии опережающего отключения ШСВ от резервных защит автотрансформаторов ввести оперативное ускорение опережающего отключения ШСВ (для сети 6-220 кВ).
Однако следует отметить, что при коротком замыкании на системе шин (ошиновки) локализация короткого замыкания будет выполняться путем отключения линий электропередачи, которые примыкают к системе шин (ошиновки), что может привести к развитию аварийной ситуации в энергосистеме (системной аварии), поэтому необходимо не допускать отсутствие защит ДЗШ (или ДЗО) по любой причине.
Для того, чтобы добавить Ваш комментарий к статье, пожалуйста, зарегистрируйтесь на сайте.
simenergy.ru
Дифференциальная защита шин — Энциклопедия релейной защиты и автоматики
Материал из Энциклопедия релейной защиты и автоматики
ДЗШ является быстродействующей защитой с абсолютной селективностью, которая охватывает все элементы РУ, присоединенные к секции шин, и действует без замедления при всех видах коротких замыканий (КЗ) на отключение выключателей этих элементов с пуском их УРОВ и запретом их АПВ при неуспешном АПВ шин. По своему принципу действия ДЗШ не срабатывает ложно при внешних КЗ и качаниях.
Современные ДЗШ предусматриваются с дополнительным торможением для отстройки от токов небаланса установившегося и переходного режимов при длительном внешнем КЗ с большой апериодической составляющей.
ДЗШ подключается к отдельным вторичным обмоткам трансформаторов тока (ТТ) таким образом, что бы ее зона действия максимально перекрывалась с зонами действия защит присоединений:
защиты присоединений подключаются к вторичным обмоткам ТТ, расположенными максимально близко к шинам;
ДЗШ подключается к вторичным обмоткам ТТ, расположенными максимально удаленно от шин в сторону присоединений.
В ДЗШ предусмотрен контроль исправности токовых цепей с действием на сигнализацию и автоматическую блокировку защиты при неисправности. Предусматривается возможность:
оперативной деблокировки защиты;
оперативного вывода блокировки защиты при неисправности токовых цепей.
В современных терминалах ДЗШ предусматривается программное выравнивание токов плеч и установка промежуточных ТТ не требуется.
ДЗШ имеет в своем составе:
пусковой токовый орган;
чувствительный токовый орган (ЧТО).
Пусковой орган имеет большую (относительно ЧТО) по величине уставку тока срабатывания и предназначен для отключения секции шин при КЗ на шинах.
ЧТО нормально из работы выведен и вводится в работу в следующих режимах:
при оперативное опробовании секции шин напряжением от одного из присоединений в случае неуспешного АПВ шин – вводится оперативно;
при автоопробовании секции шин напряжением действием АПВ шин – вводится автоматически;
в случае отказа выключателя одного из присоединений при действии ДЗШ - вводится автоматически на время, достаточное для нормального срабатывания УРОВ.
В этих режимах к месту КЗ на шинах протекает ток только одного присоединения, и его величина может быть недостаточна для срабатывания пускового органа, а в случае отказа выключателя одного из присоединений – для удерживания пускового органа в сработанном положении для действия УРОВ.
После работы ДЗШ может применятся АПВ шин.
Здесь хотелось бы видеть: Добавить раздел с выбором параметров
wiki-rza.ru
Назначение дифференциальной защиты шин. | Режимщик
Назначение дифференциальной защиты шин
Для прекращения КЗ на шинах из РЗ должна действовать на отключение всех присоединений, питающих шины. В связи с этим специальные РЗ шин приобретают особую ответственность, так как их неправильное действие приводит к отключению целой подстанции либо их секций. Поэтому принцип действия РЗ шин и их практическое выполнение должны отличаться повышенной надежностью, исключающей возможность их ложного срабатывания. В качестве быстродействующей и селективной РЗ шин получила распространение защита, основанная на дифференциальном принципе.
Принцип построения схем ДЗШ
Поскольку защита должна реагировать на все виды междуфазных повреждений и КЗ на землю, токовые цепи ДЗШ всегда выполняются в трехфазном исполнении, а ТТ присоединений собираются по схеме — полная звезда. ТТ устанавливаются таким образом, чтобы выключатели всех присоединений защищаемой СШ входили в зону действия ДЗШ.
При сквозном КЗ суммарный вторичный ток в дифференциальных цепях (избирателях), а также в общей дифференциальной (пусковой) будут определяться только небалансом за счет погрешности ТТ.
При КЗ на системе шин, ток в месте повреждения будет определяться суммой токов присоединений 1 СШ (2 СШ) и шиносоединительного выключателя. Соответствующие вторичные токи будут проходить через реле общей дифференциальной цепи (пусковой орган) и в дифференциальной цепи (избирателе) что обеспечит срабатывание ДЗШ и отключение присоединений 1(2) системы шин.
Счетчик электрической энергии НЕВА Что такое продольная компенсация и как ее осуществить Заземление, зануление, устройства выравнивания потенциалов в электрических установках: назначение, принцип действия, конструкции
elektro-rezhim.ru
принцип действия, устройство, схема. Дифференциальная защита трансформатора. Продольная дифференциальная защита линий
В статье вы узнаете о том, что такое дифференциальная защита, как она работает, какими положительными качествами обладает. Также будет рассказано о том, какие имеются недостатки у дифзащиты линий электропередач. Также вы ознакомитесь с практическими схемами защиты устройств и линий электропередач.
Дифференциальный тип защиты на данный момент считается самым распространенным и быстродействующим. Он способен обезопасить систему от межфазных замыканий. А в тех системах, в которых используется глухозаземленная нейтраль, он может без труда предотвратить возникновение однофазных КЗ. Дифференциальный тип защиты применяется для того, чтобы обезопасить линии электропередач, электродвигатели повышенной мощности, трансформаторы, генераторы.
Всего имеется два типа дифзащиты:
С напряжениями, уравновешивающими друг друга.
С циркулирующим током.
В этой статье будут рассмотрены оба этих типа дифзащиты, чтобы узнать как можно больше о них.
Дифзащита с использованием циркулирующих токов
Принцип заключается в том, что сравниваются токи. А если быть точнее, то происходит сравнение параметров в начале элемента, защита которого осуществляется, а также в конце. Используется данная схема при осуществлении продольного типа и поперечного. Первые используются для обеспечения безопасности одиночной линии электропередачи, электромоторов, трансформаторов, генераторов. Продольная дифференциальная защита линий очень распространена в современной электроэнергетике. Второй тип дифзащиты применяется при использовании линий электропередач, функционирующих параллельно.
Продольная дифференциальная защита линий и устройств
Чтобы осуществить защиту продольного типа, необходимо с обоих концов установить одинаковые трансформаторы тока. Их вторичные обмотки должны быть соединены друг с другом последовательно при помощи дополнительных электропроводов, которыми необходимо подключать токовые реле. Причем эти токовые реле необходимо соединять со вторичными обмотками параллельно. При нормальных условиях, а также при наличии внешнего короткого замыкания в обеих первичных обмотках трансформаторов будет протекать одинаковый ток, который окажется равным как по фазе, так и по величине. По обмотке электромагнитного тока реле будет протекать немного меньшее его значение. Вычислить его можно по простой формуле:
Ir=I1-I2.
Предположим, что токовые зависимости трансформаторов будут полностью совпадать. Следовательно, вышеупомянутая разность значений токов близко или равна нулю. Другими словами, Ir=0, а защита в это время не работает. Во вспомогательной электропроводке, которая соединяет вторичные обмотки трансформаторов, происходит циркуляция тока.
Схема продольного типа дифференциальной защиты
Такая схема дифференциальной защиты позволяет получить по величине равные значения токов, которые протекают по вторичной цепи трансформаторов. Исходя из этого, можно сделать вывод, что эту схему защиты назвали так из-за принципа действия. При этом в зону защиты попадает тот участок, который находится непосредственно между токовыми трансформаторами. В том случае, если имеется короткое замыкание, в зоне защиты при питании с одной стороны от трансформатора по обмотке электромагнитного реле протекает ток I1. Направляется он во вторичную цепь трансформатора, который установлен на другой стороне линии. Необходимо обратить внимание на то, что во вторичной обмотке очень большое сопротивление. Следовательно, ток практически не протекает через нее. По такому принципу работает дифференциальная защита шин, генераторов, трансформаторов. В том случае, когда I1 окажется равным или большим, нежели Ir, начинает срабатывать защита, производя размыкания контактной группы выключателей.
Короткое замыкание и защита цепи
В случае короткого замыкания внутри защищенной зоны, с обеих сторон через электромагнитное реле протекает ток, равный сумме токов каждой обмотки. В этом случае также включается защита, размыкая контакты выключателей. Все вышеизложенные примеры предполагают, что все технические параметры трансформаторов полностью одинаковы. Следовательно, Ir=0. Но это идеальные условия, в реальности из-за небольших различий при выполнении магнитных систем первичных токов, электроприборы существенно отличаются друг от друга, даже однотипные. Если имеются различия в характеристиках токовых трансформаторов (когда реализуется дифференциально-фазная защита конструкции), то величины токов вторичных цепей будут различаться, даже если первичные абсолютно одинаковы. Теперь нужно рассмотреть, как работает схема дифференциальной защиты при внешнем коротком замыкании на линии электропередач.
Внешнее короткое замыкание
При наличии внешнего короткого замыкания через электромагнитное реле дифзащиты будет проходить ток небаланса. Его значение напрямую зависит от того, какой ток проходит по первичной цепи трансформатора. В режиме нормальной нагрузки его значение невелико, но при наличии внешнего КЗ он начинает увеличиваться. Его значение зависит также от времени после начала КЗ. Причем максимального значения он должен достичь в первые несколько периодов после начала замыкания. Именно в это время по первичным цепям трансформаторов протекает весь I КЗ.
Стоит также отметить, что сначала I КЗ состоит из двух типов тока – постоянного и переменного. Их еще называют апериодическими и периодическими составляющими. Устройство дифференциальной защиты таково, что при этом наличие в токе апериодической составляющей всегда должно вызывать чрезмерное насыщение магнитной системы трансформатора. Следовательно, разность потенциалов небаланса резко увеличивается. Когда ток короткого замыкания начинает уменьшаться, снижается и значение небаланса системы. По такому принципу осуществляется дифференциальная защита трансформатора.
Чувствительность защитных конструкций
Все типы дифзащиты быстродействующие. И они не работают при наличии внешних КЗ, поэтому необходимо выбирать электромагнитные реле, учитывая максимально возможный ток небаланса в системе при наличии внешнего короткого замыкания. Стоит обратить внимание на то, что у защиты такого типа получается крайне низкая чувствительность. Чтобы ее повысить, необходимо соблюсти множество условий. Во-первых, нужно применять трансформаторы тока, у которых не происходит насыщения магнитопроводов в момент, когда по первичной цепи протекает ток (независимо от его значения). Во-вторых, желательно использовать электроприборы быстронасыщающегося типа. Их нужно подключать к вторичным обмоткам элементов, защита которых производится. Электромагнитное реле подключается к быстронасыщающемуся трансформатору (дифференциальная токовая защита становится максимально надежной) параллельно его вторичной обмотке. Именно так работает дифференциальная защита генератора или трансформатора.
Увеличение чувствительности
Допустим, произошло внешнее КЗ. При этом по первичным цепям защитных трансформаторов протекает некоторый ток, состоящий из апериодической и периодической составляющих. Такие же «компоненты» присутствуют в токе небаланса, который протекает по первичной обмотке быстронасыщающегося трансформатора. При этом апериодическая составляющая тока значительно насыщает сердечник. Следовательно, трансформация тока при этом во вторичную цепь не происходит. При затухании апериодической составляющей происходит значительное уменьшение насыщения магнитопровода, и постепенно во вторичной цепи начинает появляться некоторое значение тока. Но максимальный уровень тока небаланса окажется намного меньшим, нежели в случае отсутствия быстронасыщающегося трансформатора. Следовательно, увеличить чувствительность можно путем установки значения тока защиты меньше или равным максимальному значению разности потенциалов небаланса.
Положительные качества дифференциальной защиты
Во время первых периодов магнитопровод насыщается очень сильно, трансформация практически не происходит. Но после того как затухнет апериодическая составляющая, периодическая часть начинает трансформироваться во вторичной цепи. Стоит обратить внимание на то, что у нее очень большое значение. Следовательно, электромагнитное реле срабатывает и производит отключение защищаемой цепи. Очень низкий уровень трансформации первые примерно полтора периода времени замедляет действие цепи защиты. Но это не играет большой роли при построении практических схем защиты электроцепей.
Дифференциальная защита трансформатора не срабатывает в случаях, если имеются повреждения электрической цепи вне зоны защиты. Поэтому временная выдержка и селективность не требуется. Время срабатывания защиты колеблется в интервале от 0,05 до 0,1 секунды. Это огромное преимущество такого типа дифзащиты. Но есть еще одно преимущество — очень высокая степень чувствительности, в особенности при использовании быстронасыщающегося трансформатора. Среди более мелких преимуществ стоит отметить такие, как простота и очень высокая надежность.
Отрицательные свойства
Но как продольная, так и поперечная дифференциальная защита имеет и недостатки. Например, она не способна защитить электрическую цепь при воздействии коротких замыканий извне. Также она не способна разомкнуть электрическую цепь при воздействии сильной перегрузки.
К сожалению, защита может сработать при повреждении вспомогательной электроцепи, к которой произведено подключение вторичной обмотки. Но все преимущества дифзащиты с циркулирующим током перебивают эти мелкие недостатки. Но они способны защитить линии электропередач очень маленькой протяженности, не более километра.
Они очень часто используются при реализации защиты проводов, с помощью которых запитываются разнообразные устройства, необходимые для функционирования электрических станций, генераторов. В том случае, если длина электролинии очень большая, например составляет несколько десятков километров, защиту по данной схеме выполнить очень сложно, так как необходимо использовать провода с очень большим сечением для соединения электромагнитных реле и вторичной обмотки трансформаторов.
В том случае, если использовать стандартные провода, то нагрузка на трансформаторы тока окажется чересчур большой, равно как и ток небаланса. А вот что касается чувствительности, то она оказывается крайне низкой.
Конструкции реле защиты и область применения схем
В электролиниях очень большой протяженности используется схема, в которой находится защитное реле, имеющие особую конструкцию. С его помощью можно обеспечить нормальный уровень чувствительности, а соединительные провода применить стандартные. Поперечная дифзащита срабатывает при помощи сравнения тока в двух линиях по фазам и величинам.
Дифзащита быстродействующая применяется в линиях электропередач, в которых протекает напряжение в диапазоне 3-35 тыс. вольт. При этом обеспечивается надежная защита от межфазного КЗ. Дифзащита выполняется как двухфазная по причине того, что электросеть с вышеупомянутыми рабочими напряжениями не заземлена нейтралями. Либо же нейтраль соединена с заземлением посредством дугогасящей катушки.
Вспомогательные провода в конструкции защитных цепей
Трансформаторы тока находятся в относительной близости друг к другу. Следовательно, вспомогательные провода имеют довольно малую длину. При использовании проводов маленького диаметра на трансформаторы будет воздействовать относительно низкая нагрузка. Что касается тока небаланса, то он также небольшой. А вот степень чувствительности оказывается весьма высокой. В случае отключения какой-либо линии дифзащита становится токовой, временной выдержки и селективности нет. Чтобы исключить ложные срабатывания, блок-контакты линий разъединяют цепь.
Поперечно направленная дифзащита цепей
Поперечно направленная защита широко используется при разработке систем линий, функционирующих параллельно. С обеих сторон линии устанавливаются выключатели. Суть в том, что такие по конструкции линии очень сложно защитить при помощи простых схем. Причина – невозможно достичь нормального уровня селективности. Чтобы улучшить селективность, необходимо тщательно подбирать выдержку времени. Но в случае использования поперечно направленной дифзащиты выдержка времени не нужна, селективность довольно высокая. У нее есть основные органы:
Направление мощности. Зачастую применяются реле направления мощности с двусторонним действием. Иногда используют пару реле дифференциальной защиты с односторонним действием, которые работают при различных направлениях мощности.
Пусковой – как правило, в его роли используют быстродействующие реле с максимально возможным током.
Конструкция системы такова, что на линиях производится установка трансформаторов тока со вторичными обмотками, соединенными в схему с циркулирующим током. А вот все токовые обмотки включаются последовательно, после чего их соединяют при помощи дополнительных проводов к трансформаторам тока. Чтобы работала дифференциально-фазная защита, к реле подводится напряжение при помощи сборных шин установок. Именно на них производится монтаж всего комплекта. Если посмотреть на схему включения вторичных цепей трансформаторов и защитного реле, то можно сделать вывод о том, почему ее называют «направленной восьмеркой». Вся система выполнена двумя комплектами. На каждом конце линии находится один комплект, благодаря которому обеспечивается дифференциальная токовая защита линии электропередач.
Схема с однофазным реле
Напряжение к реле защиты подводится обратным по фазе тому, что нужно для отключения одной линии с повреждением. В нормальной работе (в том числе при наличии внешнего короткого замыкания) по обмоткам реле проходит лишь ток небаланса. Чтобы не произошло ложных отключений, нужно, чтобы пусковые реле имели ток срабатывания больше, нежели ток небаланса. Рассмотрим работу защиты двух линий.
В момент начала короткого замыкания в зоне защиты второй линии протекает некоторый ток. Стоит обратить внимание на то, что:
Пусковое реле срабатывает.
Со стороны одной подстанции реле направлений мощности размыкает контакты выключателя.
Со стороны второй подстанции также происходит отключение линии при помощи выключателей.
В реле направления мощности момент вращения отрицательный, следовательно, контакты разомкнуты.
В обмотках реле защиты первой линии изменяется направление движения тока (относительно первой линии) во время короткого замыкания. Реле направлений мощности удерживает контактную группу в разомкнутом состоянии. Выключатели со стороны обеих подстанций размыкаются.
Только такая дифференциальная защита линии может нормально функционировать лишь при параллельной работе обеих линий. В том случае, если отключается одна из них, нарушается принцип работы дифзащиты. Следовательно, в дальнейшем защита приводит к неселективности отключения второй линии во время внешних коротких замыканий. В этом случае она становится обычной направленной токовой, причем она не имеет временной выдержки. Чтобы избежать этого, поперечно направленная защита во время отключения одной линии автоматически выводится при помощи разрыва блок-контактом цепи.
Дополнительные типы защиты
Токи срабатывания пусковых реле должны быть больше, чем токи небаланса во время внешнего короткого замыкания. Чтобы избежать ложных срабатываний при отключении одной из линий и прохождении по оставшейся максимального тока нагрузки, необходимо, чтобы он был больше разности потенциалов небаланса. При наличии на линии дифзащиты поперечно направленного типа необходимо предусмотреть дополнительные степени.
Они позволят проводить защиту одной линии при отключении параллельно работающей. Как правило, они используются для защиты от сверхтока перегрузки во время внешнего короткого замыкания (в этом случае не происходит реагирование дифференциальной защиты). Ко всему прочему, допзащита является резервной к дифференциальной (в том случае, если последняя отказала).
Зачастую применяются направленные и ненаправленные токовые защиты, отсечки и т. д. Поперечно направленная дифференциальная защита проста по конструкции, весьма надежна и получила широкое применение в электросетях с напряжением от 35 тыс. вольт. Вот так и функционирует дифференциальная защита, принцип действия ее довольно простой, но все равно нужно знать хотя бы основы электротехники, чтобы разобраться во всех тонкостях.
fb.ru
Назначение и принцип действия ДЗШ–110 (220) кВ. — КиберПедия
Дифференциальная токовая защита шин 110 (220) кВ (далее ДЗШ) предназначена для отключения без выдержки времени всех видов повреждений, возникающих на системах шин 110 (220) кВ. Защита выполнена на дифференциальных реле, включенных на геометрическую сумму токов трансформаторов тока присоединений 110 (220) кВ.
Принцип действия дифференциальной токовой защиты основан на сравнении величины и фазы токов от ТТ всех присоединений, зафиксированных на данной системе шин. В нормальном режиме и при токах внешних КЗ, геометрическая сумма токов, протекающих через ТТ, близка к нулю (имеется ток небаланса). При КЗ в защищаемой зоне направление и величина токов изменяются, и в дифференциальном реле возникает ток, достаточный для срабатывания защиты.
В зону действия защиты входят шины 110 (220) кВ и оборудование присоединений 110 (220) кВ, ограниченное ТТ. Для нормальной схемы ОРУ-110 (220) кВ (схема ОВ-110 (220) кВ разобрана разъединителями) ТТ ОВ-110 (220) кВ исключены из схемы ДЗШ, отключение ОВ-110 (220) кВ от ДЗШ выведено накладкой.
Защита состоит из общего пускового и двух избирательных органов. При повреждении в защищаемой зоне любой системы шин срабатывают пусковой орган ДЗШ, а срабатыванием избирательного органа определяется поврежденная СШ-110 (220) кВ, в результате чего защита действует на отключение всех присоединений поврежденной системы шин.
При нарушении фиксации присоединений токи в плечах ДЗШ не балансируются и в избирательных органах протекает повышенный ток небаланса, вследствие чего защита может неправильно выбрать систему шин или отказать в действии. Для обеспечения правильной работы ДЗШ кВ при нарушении фиксации присоединений 110 (220) кВ необходимо избирательные органы выводить из действия. Защита шин в этом случае осуществляется только пусковым органом, который при возникновении повреждения подает импульс на отключение присоединений обеих систем шин. Вывод избирателей при нарушении фиксации производится рубильником Р2 - «ДЗШ без фиксации по оперативным цепям» на панели ДЗШ, рубильником или блоком БИ в шкафу ДЗШ на ОРУ-110 (220) кВ.
Нормально ДЗШ должна быть включена действием на отключение выключателей всех присоединений, по которым на шины может быть подано напряжение. С присоединений, постоянно работающих в тупиковом режиме (за исключением линий с двигательной нагрузкой), действие ДЗШ должно быть снято.
Для обеспечения чувствительности в режиме автоматического опробования системы шин после отключения короткого замыкания на шинах, ДЗШ дополнена чувствительным комплектом дифференциальной защиты шин 110 (220) кВ.
После отключения от ДЗШ выключателей присоединений систем шин, происходит их автоматическое повторное включение, для чего используются имеющиеся на указанных присоединениях устройства АПВ.
АПВ шин осуществляется в порядке, определяемом временем АПВ присоединений.
В ДЗШ имеется чувствительный комплект, нормально выведенный из работы. Чувствительный комплект вводится кратковременно, автоматически при срабатывании ДЗШ для надёжного отключения от ДЗШ первого опробующего шины присоединения при неуспешном АПВ СШ-110 (220) кВ, с запретом АПВ остальных присоединений данной СШ.
В нормальном режиме в токовых цепях реле ДЗШ протекает ток небаланса, который должен контролироваться с помощью миллиамперметра, установленного на панели ДЗШ. Величина тока небаланса не должна превышать 30-50 мА (в зависимости от местных условий может быть снижена до 20 мА).
В ДЗШ имеется устройство автоматического контроля целостности токовых цепей. При неисправностях токовых цепей, вызванных обрывом провода или ошибочном исключении трансформатора тока присоединения из схемы ДЗШ, автоматически с выдержкой времени 10÷20 секунд снимается “плюс” оперативного тока со схемы ДЗШ и выпадает блинкер РУ– «Неисправность токовых цепей ДЗШ», РУ – «Отсутствие оперативного тока ДЗШ» и загорается лампа ЛС – «Блинкер не поднят» на панели ДЗШ, а также загорается сигнальное табло «Неисправность ДЗШ» на панели ЦС.
Для возврата схемы в рабочее состояние после устранения неисправности необходимо нажать кнопку К2 – «Возврат схемы» на панели ДЗШ.
В режиме опробования обходной СШ от ОВ или 1 (2) СШ от ШСВ на ДЗШ должна быть введены накладка «Замедление ДЗШ при включении ОВ» или накладка «Замедление ДЗШ при включении ШСВ» соответственно. Введением этих накладок достигается следующее: при включении ключом управления выключателя (команда «включить») происходит кратковременная (до 1 сек) Замедление действия ДЗШ на отключение выключателей всех присоединений, кроме включаемого ОВ или ШСВ, чем предотвращается обесточение СШ в случае включения на КЗ.
- величина дифференциального тока защиты;
- значение тока присоединения, приведенное к вторичным величинам.
- ток торможения (ток стабилизации).
с уставкой срабатывания, которая в свою очередь изменяется в зависимости от величины рассчитанного тока торможения 
- ток срабатывания защиты;
- максимальный длительно допустимый ток нагрузки самого нагруженного присоединения шин (или ошиновки). При затруднении в определении действительных токов нагрузки, следует принять максимальный номинальный первичный ток ТТ присоединений шин.
