Захист кільцевих мереж

Відповідь: Розглянута в гол. 7 максимальний струмовий захист використовується головним чином захисту радіальних ліній з одностороннім живленням. У кільцевій мережі, мережі з двостороннім живленням і особливо в складних мережах з декількома джерелами живлення максимальний струмовий захист у більшості випадків не може забезпечити селективної дії.

На рис. 8-1 розглянуто поведінку максимального струмового захисту в кільцевій мережі з одним джерелом живлення. Нехай у вказаній мережі будуть задані витримки часу максимального струмового захисту на лініях, що відходять до навантажень: t7 = 1 с та t8 = 0,5 с. При ступені селективності витримки часу інших захистів визначаються за ступінчастим принципом (див. § 7-7) і становлять:

При такому налаштуванні максимальний струмовий захист діятиме селективно при к. з. на лініях, що відходять до навантаження, та на шинах підстанцій П1 та П2. Однак при к. з. на лініях Л1 та Л2 захист діятиме неселективно.

При к. з. на лінії Л1 (точка К1) повинні відключитися вимикачі 1 і 2, але оскільки захист на вимикачі 4 має витримку часу 1,5 с, цей вимикач відключиться раніше, ніж вимикач 2, і приймальна підстанція П1 втратить живлення.

Аналогічно при пошкодженні лінії Л2 (точка К2) раніше відключиться вимикач 4 і підстанція П2 залишиться без живлення.

Зміною витримок часу максимальних струмових захистів у мережі на рис. 8-1 отримати її селективну дію неможливо. Для селективного відключення пошкоджень у такій мережі необхідно, щоб захист на вимикачах 2, 3, 4, 5 розрізняв, на якій лінії сталося к. з. Такою властивістю має максимальний спрямований захист.

Максимальний спрямований захист, спрощена принципова схема якого наведена на рис. 8-2, складається з: пускового органу 1, що здійснюється струмовими реле, органу напрямку потужності 2, що здійснюється реле напряму потужності, та органу витримки часу 3, здійснюваного реле часу.

Захист може вплинути на відключення вимикача тільки в тому випадку, якщо спрацює не тільки струмове реле, але і реле напряму потужності, яке включається так, що діє на замикання контактів тільки при напрямку потужності к. з. від шин підстанції до лінії.

Вибір витримок часу максимальних спрямованих захистів здійснюється за вже відомим ступінчастим принципом, але з урахуванням спрямованості їх дії, тобто проводиться узгодження захистів, що діють в одному напрямку. Так, наприклад (рис. 8-3), спочатку вибираються витримки часу захисту, що мають непарні номери, починаючи від найбільш віддаленого від джерела живлення захисту 7, на якій слід встановити витримку часу t7 = 0.

Витримка часу наступного захисту на вимикачі 5 повинна відповідати двом умовам:

Друга умова, що дає велику витримку часу, є визначальною.

Витримка часу наступного захисту на вимикачі 3 також повинна відповідати двом умовам:

У цьому випадку визначальною є перша умова, яка дає велику витримку часу. Тому витримка часу захисту на вимикачі 1 дорівнює:

Потім аналогічно вибираються витримки часу захисту, що діють в інший бік і мають на рис. 8-3 парні номери. Витримки часу їх дорівнюватимуть: t2= 0; t4 = 1,5 с; t6 = 2 с; t8 = 2,5 с.

Розглядаючи тепер пошкодження на будь-якій лінії, неважко переконатися, що відключатися буде лише пошкоджена лінія і що зберігатиметьсяхарчування всіх підстанцій.

Захист 1 і 8, що мають найбільші витримки часу, а також захисту 3 і 6 можуть бути максимальними струмовими без органу напрямку потужності.

Струм спрацьовування пускових струмових реле максимального спрямованого захисту вибирається так само, як для максимального струмового захисту, за формулами (7-13), (7-14), (7-16). При цьому бажано, щоб пускові струмові реле були відбудовані від максимального струму навантаження, що проходить по лінії як у напрямку захисту від шин підстанції в лінію, так і в напрямку до шин підстанцій. Для цього у зазначені вище формули має підставлятися найбільше Iн.макс. Однак якщо при відстроюванні від Iн.макс у напрямку до шин підстанції не забезпечується необхідна чутливість захисту, то відбудова проводиться тільки від Iн.макс у напрямку від шин підстанції. Якщо і при цьому коефіцієнти чутливості пускових струмових реле виходять нижче за допустимі, застосовується блокування мінімальної напруги. Струм спрацьовування струмових реле визначається в цьому випадку за формулами (7-28), (7-29), а напруга спрацьовування блокування мінімальної напруги - за формулами (7-31), (7-32).

При трифазних к. з. поблизу шин підстанції, де встановлений максимальний спрямований захист, напруга на шинах підстанції знижується до нуля або величини, близької до нуля. Внаслідок цього потужність на реле напряму потужності виявляється недостатньою для дії реле та захист відмовляє.

Ділянка лінії, в межах якого при трифазних к. з. захист не діє через недостатню величину напруги, називається «мертвою зоною». Наявність "мертвої зони" є недоліком максимального спрямованого захисту.

Схеми максимальних спрямованих захистів дуже різноманітні і відрізняються переважнонаступним:

- типом пускового органу, який може виконуватися струмовими реле (рис. 8-4), струмовими реле з блокуванням мінімальної напруги (рис. 8-5), реле мінімального

- трифазних (рис. 8-4) або однофазних (рис. 8-5) реле напряму потужності;

- способом підведення напруги до реле напряму потужності постійно або у момент аварії;

- Наявністю або відсутністю витримки часу;

- Трифазним (рис. 8-4) або двофазним (рис. 8-6) виконанням;

- Оперативним струмом, постійним (рис. 8-4 і 8-5) або змінним (рис. 8-6);

- схемою включення органу напряму потужності.

Під схемою включення реле напрями потужності розуміється поєднання фаз струму і напруги, що підводяться до реле, яке може бути довільним.

Умови роботи реле напряму потужності суттєво відрізняються від роботи ватметра. Якщо ватметр повинен правильно показувати величину і напрямок потужності в нормальних умовах, то реле напрямку потужності має правильно визначати напрямок потужності в аварійних умовах при к. з. у мережі, де встановлений захист. При цьому немає потреби, щоб реле напряму потужності правильно вимірювало величину потужності. Навпаки, чим більшу потужність вимірюватиме реле в момент к. з., тим менше буде «мертва зона» захисту.

Якщо прийняти таку схему включення реле напряму потужності, коли при к. з. між фазами А і В до реле буде підводитися напруга UAB, захист може не подіяти, так як при к. з. між цими фазами напруга може бути рівною або близькою до нуля. Тому необхідно в зазначеному випадку підводити до реле інше, не рівне нулю напруга, але таке, щоб реле правильно визначало напрямок потужності к. з.

Виходячи з цього, схеми включення реле напряму потужності передбачають включення їх на різноїменні фази струму та напруги в таких поєднаннях, які забезпечують в умовах к. з. правильне визначення напрямку потужності та вимірювання реле можливо більшої величини потужності.

Найбільшого поширення набули дві схеми: тридцятиградусна (рис. 8-4) та дев'яностоградусна (рис. 8-5). Поєднання струмів та напруг для цих схем наведено в табл. 8-1.

Каскадна дія релейного захисту (англ. Cascade action of relay protection) — Можливість спрацьовування пристрою релейного захисту при короткому замиканні тільки після спрацювання іншого пристрою, що діє на відключення одного зі шляхів підживлення цього короткого замикання.

	наступна лекція = = gt;
Застосування мікропроцесорних пристроїв для захисту ЛЕП, вибір параметрів спрацьовування. Побудова карти селективності МТХ із залежною характеристикою.		Принципові схеми МТНЗ на постійному оперативному струмі, схеми МТНЗ із застосуванням мікропроцесорних захистів.

---