Комплект ступенчатых защит (КСЗ)

Устройство включает в себя полноценный комплект ступенчатых защит линии, действие которых может осуществляться независимо от ДЗЛ. В случае потери каналов связи и вывода ДЗЛ из действия функции КСЗ остаются.

КСЗ линии содержит:

• пять ступеней дистанционной защиты (ДЗ) от междуфазных КЗ и одну ступень от замыканий на землю;

• в ДЗ, по выбору, имеется два алгоритма блокировки при качаниях: по скорости изменения векторов токов обратной или прямой последовательности и по скорости изменения векторов сопротивлений;

• шестиступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности (ТНЗНП). Каждая ступень может работать как направленная, так и ненаправленная. Направленность первой и второй ступеней ТНЗНП обеспечивается разрешающим реле направления мощности нулевой последовательности (РНМНП), а третьей и четвертой ступеней – как разрешающим, так и блокирующим РНМНП;

• трехфазную токовую отсечку.

Логикой работы дистанционной и токовой защит предусмотрена возможность ускорения защит от оперативного переключателя и при приеме сигналов по ВЧ каналам. Предусмотрена передача по ВЧ каналам сигналов ускорения защит, установленных на другом конце линии.

Ступенчатые защиты имеют возможность ускорения соответствующих ступеней (зон) путем передачи и приема команд по своему цифровому каналу связи или от внешней аппаратуры передачи команд противоаварийной автоматики.

Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ)

Функция УРОВ реализует принцип индивидуального устройства. Возможно выполнение универсального УРОВ как по схеме с дублированным пуском от защит, так и по схеме с автоматической проверкой исправности выключателя.

Максимальная токовая защита (МТЗ)

МТЗ выполнена двухступенчатой с комбинированным пуском по напряжению.

РТ МТЗ реагирует на фазные величины.

Токовая защита при перегрузке по току (ТЗП)

ТЗП выдает сигналы во внешние цепи при перегрузке присоединения по току, с учетом направления мощности прямой последовательности.

ТЗП содержит три ступени, действующие на сигнализацию и на выходные реле.

Автоматика управления выключателем (АУВ)

Функция АУВ обеспечивает прием команд включения и отключения, контроль и фиксацию положения, блокировку от многократных включений.

Пуск АПВ (однократного или двукратного) осуществляется с контролем напряжений на шинах и линии (контроль отсутствия, наличия или синхронизма напряжений).

Предусмотрен режим включения выключателя как с контролем, так и с улавливанием синхронизма.

Расчет уставок ДЗЛ.

Расчет ведется в соответствии с рекомендациями производителя терминала.

1. В качестве базисного тока для расчета параметров срабатывания ДЗЛ принимается максимально допустимый ток нагрузки по линии:

I_баз=750 А.

2. Для учета различия коэффициентов трансформации тока, установленных на разных концах линии, необходимо для каждого из полукомплектов рассчитать коэффициент выравнивания токов:

K_выр.ТТ.=

3. Определение величины минимального дифференциального тока срабатывания:

a. 1. Задается как минимальное значение  при отсутствии на линии ответвительных ПС,

b. 2. Отстройка от тока небаланса при внешнем КЗ:

Здесь  – коэффициент, учитывающий повышение погрешности ТТ в переходном режиме (;

 – коэффициент однородности ТТ (  при вторичном номинале тока 1 А;

 – относительное значение полной погрешности ТТ в установившемся режиме (;

 – максимальный ток внешнего КЗ, протекающий по защищаемой линии (сквозной ток короткого замыкания)

 для МП терминалов (погрешность выравнивания).

4. Формирование тормозной величины выполним от суммы модулей векторов токов:

В этом случае величина торможения не зависит от угла сдвига фаз между точками и алгоритм одинаков для внутренних и внешних КЗ. При этом характеристика несрабатывания ДЗЛ (блокирование при внешних повреждениях) представляет собой область комплексной плоскости в осях отношения токов по концам ВЛ (полярная характеристика), ограниченную кардиоидой. В случае внешнего и внутреннего КЗ тормозной ток равен сумме токов.

  Дифференциальная защита линии, реализованная на базе терминала ШЭ2607 091, имеет возможность работы с тремя типами зон (характеристик) блокирования, показанных на рисунке 4.1.

  Нахождение характеристической точки действия ДЗЛ внутри области, ограниченной окружностью, кардиоидой или сектором (уставкой может быть выбрана только одна характеристика), соответствует блокированию защиты. Нахождение характеристической точки действия ДЗЛ вне указанной области соответствует действию ДЗЛ на отключение.

  Правильное действие ДЗЛ имеет место, если при внешних повреждениях в энергосистеме характеристическая точка находится в зоне блокирования во время КЗ и сопутствующих отключений, включая переходные режимы с насыщением ТТ. При любых КЗ на ВЛ характеристическая точка должна находится вне зоны блокирования.

  Все три характеристики проходят через две точка А₁ и А₂ на горизонтальной оси плоскости , координаты которых зависят от выбранного коэффициента торможения k_т:А₁= ; А₂=

Рис.4.1 Характеристики блокирования ДЗЛ в комплексной плоскости

5. Коэффициент торможения Kт определяется в зависимости от погрешности ТТ, расчетной кратности тока КЗ и постоянной времени апериодической составляющей сети по номограммам завода-производителя терминала защит.

τ=t_ср.защ.+t_{с.в.откл}=0,01+0,025=0,035=35 мс

Произведем приблизительную оценку параметров по номограммам приложения.

Для этого определим постоянную времени апериодической составляющей тока КЗ:

τ = 35 мс.

Кратность тока КЗ составит K=I⁽³⁾_кз/I_баз=36.38/1000=36 о.е.

В случае кардиоиды точка пересечения находится на границе линии Kт=0,75.

Таким образом

;

Кч=1.3 не удовлетворяет требованиям ПУЭ, поэтому принимаем Кторм.=0.5

Таблица 4.1. Уставки ДЗЛ

Базисный ток	750
Минимальный ток срабатывания	4 кА
Коэффициент торможения	0,5
Тип характеристики	Кардиоида