Характеристики срабатывания дистанционной защиты

В реле сопротивления формируют специальные характеристики срабатывания, которые изображают в комплексной плоскости сопротивления.

Самая простая дистанционная защита – ненаправленная (называемая «реле полного сопротивления»), имеющая круговую характеристику, с центром в начале координат (рис. 4.2,а), причем заштрихованная область внутри окружности является областью срабатывания. В отличие от обычной токовой ненаправленной защиты она имеет то преимущество, что использует дополнительный параметр – напряжение, которое при КЗ также изменяется, повышая чувствительность защиты. Реле с такой характеристикой обычно используется в сетях 6‑35 кВ. Круговая характеристика (рис. 4.2,б), проходящая через центр координат, является направленной, так как величина сопротивления срабатывания изменяется в зависимости от угла вектора сопротивления. Часто такая характеристика используется в первых (рис. 4.2,б ― окружность 1) и во вторых (рис. 4.2,б ― окружность 2) ступенях дистанционной защиты.

Эллиптические характеристики (рис. 4.2,в) используются обычно в качестве второй и третьей ступеней. Трапецеидальные (рис. 4.2,г) и треугольная (рис. 4.2,д) характеристики используются для третьей ступени дистанционной защиты. Две круговые характеристики (рис. 4.2,е) используются для измерительного органа однофазного АПВ. В современных микропроцессорных защитах наряду с круговыми используются полигональные характеристики срабатывания с учетом ограничения по области нагрузок (рис. 4.2,ж) и повышенной чувствительности к КЗ на землю (рис. 4.2,з), а также в качестве пускового органа (рис. 4.2,и)

а) б) в)

г) д) е)

ж) з) и)

Рисунок 4.2. Характеристики срабатывания дистанционной защиты

Кроме перечисленных выше характеристик срабатывания дистанционной защиты, могут использоваться и другие, ― например, в электрических сетях железной дороги используется характеристика, которая называется «замочная скважина».

Чтобы чувствительность дистанционной защиты была максимальной при КЗ и чтобы она ложно не срабатывала при наибольшей нагрузке, характеристики срабатывания имеют формы, изображенные на рис. 4.2. Уставка угла максимальной чувствительности должна быть равна углу ЛЭП:

j_МЧ = j_ЛЭП, (4.2)

где угол ЛЭП в свою очередь определяется по формуле . Обычно j_ЛЭП = 45…78° и зависит от сечения провода, класса напряжения, т.е. расстояния между проводами. В то же время надо помнить, что желаемый cos j_НАГР = 0,7…1,0, при этом j_НАГР = 45…0°. В связи с вышесказанным можно нарисовать на комплексной плоскости сопротивления область (рис. 4.3), при попадании в которую защита должна срабатывать (область КЗ на ЛЭП) или не должна срабатывать (область нагрузки).