Лекция 11
Принцип действия защиты основан на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии.
Считая положительным токи, направленные от шин в линию, находим, что при внешних к.з. в точки (Рис. 11.1, а), токи Im и In по концам защищаемой линии имеют различные знаки и, следовательно их можно считать сдвинутыми по фазе на 180◦
Рис.11.1
В случае же к.з. на защищаемой линии (Рис. 11.1б) токи на ее концах имеют одинаковые знаки и их можно принять совпадающими по фазе, если пренебречь сдвигом векторов Э.Д.С. Em и En по концам электропередачи и различием полных сопротивлений Zm и Zn.
Т.о., сравнивая фазы токов по концам линии, можно установить местоположение к.з. В дифференциально-фазной в.ч. защите сравнение фаз токов осуществляется косвенным путем посредством токов в.ч. частоты.
Защита состоит из приемопередатчика, включающего в себя в.ч. генератор ГВЧ, приемник ПВЧ, реле отключения Р.О., питающегося током приемника, и 2х пусковых реле П1 и П2, одно из которых запускает ГВЧ, а второе контролирует цепь отключения (Рис. 11.2).
|
|
Токи в.ч. передаются по каналу образованному проводом ВЛ и землей. ГВЧ управляется непосредственно токами промышленной частоты при помощи специального трансформатора Tm ГВЧ включен так, что при положительной волне промышленного тока он работает, посылая в линию ток высокой частоты, а при отрицательной – запирается и ток высокой частоты прекращается. В то же время приемник выполнен т.о., что пр наличие токов в.ч., поступающих в его входной контур, выходной ток, питающий реле Р.О., равен нулю, а при отсутствии в.ч. сигнала появляется выходной ток, который поступает в реле Р.О. Т.о., генератор в.ч. работает только в течение положительных полупериодов промышленной частоты, а приемник – при отсутствии в.ч. сигналов.
Рис.11.2.
При внешних к.з. (Рис. 11.3а), когда фазы первичных токов по концам линии противоположны, генератор на конце линии m работает в течение 1-го полупериода промышленного тока, а на конце n – в течение следующего полупериода. Ток в.ч. протекает по линии непрерывно и питает приемники с обеих сторон линии. В результате этого выходной ток в цепи приемника и реле РО отсутствует и защита не работает.
При к.з. в зоне (Рис. 11.3, б) генераторы на обоих концах линии работают одновременно, т.к. фазы токов по концам линии совпадают. В.Ч. ток, поступающий при этом в приемники, будет иметь прерывающий характер с интервалами времени, равными полупериоду промышленного тока.
В этом случае приемник работает в промежутке времени, когда ток высокой частоты отсутствует, и заперт во время его прохождения. В выходной цепи приемника появляется прерывистый ток, который сглаживает специальным устройством и подается в реле Р.О., которое и отключает линию.
|
|
Т.О., сдвиг фаз между токами проходящими по обоим концами линии, определяется по характеру ВЧ сигналов, на которые при помощи приемника реагирует реле Р.О.
По принципу действия Д.Ф.З. не реагирует на нагрузку и качания, т.к. в этих режимах токи на обоих концах линии имеют разные знак.
Основные органы Д.Ф.З. и особенности их выполнения. Д.Ф.З. состоит из 3х основных элементов (Рис. 11.2.): пускового органа П1 и П2, пускающего передатчик и разрешающего действовать защите при к.з.; органа манипуляции, управляющего с помощью Тт. ГВЧ в зависимости от знака сравниваемых токов, и органа сравнения фаз токов, проходящих по концам линии.
К особенностям выполнения органов защиты:
1) Одновременный пуск ГВЧ на обоих концах защищаемой линии
2) Нарушение непрерывности в/ч сигнала при внешних к.з. и качаниях может возникнуть вследствие неодновременного действия реле, пускающих передатчики, установленных на противоположных концах линии
Поэтому пуск в/ч передатчика при внешних к.з. должен происходить несколько раньше, чем срабатывает реле Р.О. замыкающее цепь отключения защиты, а останов должен происходить несколько позже возврата пусковых реле.
Рис.11.3