На ответственных электрических станциях и подстанциях используется дифференциальная защита шин. В целях упрощения схем в сетях с напряжением 6 ― 35 кВ (устанавливается в фазах А и С) используется неполная дифференциальная защита (рис. 8.2) ― защита охватывает только питающие вводы, секционный выключатель, присоединение трансформатора собственных нужд, присоединение трансформаторов связи и т.д.
При внешнем КЗ в точке К2 токи вычитаются и по реле защиты протекает ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена. При КЗ в зоне действия в точке К1 через реле защиты протекает ток КЗ и она должна надежно срабатывать.
Рисунок 8.2. Дифференциальная защита шин
Ток срабатывания защиты выбирается:
1) по условию отстройки от максимального рабочего тока защищаемой секции шин
, (8.3)
где kОТС ― коэффициент отстройки, равный kОТС=1,2; kВ ― коэффициент возврата, равный kВ=0,75…0,8 для реле РНТ-565; ISНАГР ― суммарный ток нагрузки секции; IНАГР,ДОП ― суммарный дополнительный ток нагрузки присоединений смежной секции, подключаемых АВР при отключении этой смежной секции;
2) по условию отстройки от небаланса и подпитки от асинхронных и синхронных электродвигателей при внешнем КЗ
, (8.4)
где kОТС ― коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, принимается равным kОТС=1,5; ― ток небаланса при переходном режиме внешнего КЗ в максимальном режиме работы; ― коэффициент, учитывающий ток подпитки от асинхронных двигателей, =0,6; ― ток подпитки асинхронных двигателей в начальный момент при внешнем КЗ; ― коэффициент, учитывающий ток подпитки от синхронных двигателей, =1,2; ― ток подпитки синхронных двигателей в начальный момент при внешнем КЗ.
Ток небаланса выражения (8.7) находится по формуле
, (8.5)
где kА ― коэффициент, учитывающий увеличение тока КЗ за счет наличия апериодической составляющей тока КЗ, при использовании реле РНТ-565 kА =1; kОДН ― коэффициент однотипности трансформаторов тока, kОДН =0,5, если ТТ одинаковые, kОДН =1, если ТТ различные; e ― погрешность ТТ, принимаемая в РЗ e = 0,1; IК,МАХ,ВНЕШ ― ток внешнего КЗ в максимальном режиме работы системы.
Чувствительность дифференциальной защиты находится по формуле
. (8.6)
В сетях с U = 110 кВ и выше устанавливаются ТТ в каждой фазе.
Схема полной дифференциальной защиты шин приведена на рис. 8.3.
Рисунок 8.3. Дифференциальная защита шин