Глава пятая
ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ МНОГОКОНЦЕВЫХ ЛИНИЙ
- Общие положения
С целью ограничения напряжения между проводами ЛС характеристики Uл=f(I) ПДЗ линий, где Uл — напряжение, прикладываемое к линии связи со стороны комплекта защиты; / — ток соответствующего конца защищаемой линии, обычно делают нелинейными (рис. 5.1). Это позволяет применять для выполнения ЛС дешевый телефонный кабель с низким уровнем изоляции между жилами, но это же делает защиту принципиально непригодной для линий с ответвлениями.
Сказанное поясняется на рис. 5.2. При внешнем КЗ I1+I2+I3 = 0. Аналогично должно выполняться и равенство
Uл1 +Uл2 + Uлз = 0. На двухконцевой ВЛ, где токи по концам линии при внешнем КЗ примерно равны по величине, второе равенство будет выполняться при характеристиках Uл=f(I) любой формы, лишь бы они были одинаковыми в обоих комплектах защиты. На линии хотя бы с одним питающим ответвлением (на ответвлении имеется источник питания) при том же токе I3 токи I1 и I2 могут принимать в зависимости от режима работы электропередачи практически любое значение. Теперь уже равенство Uл1+Uл2 = Uл3 может быть выполнено только
при одинаковых и обязательно линейных характеристиках Uл=f(I). Естественно, что защита с линейными характеристиками полностью пригодна и для двухконцевых ВЛ.
В защите типа ДЗЛ ограничение напряжения Uл вступает в силу уже при токе линии, равном 2,5 Iном. Из-за этого в большинстве случаев внешних КЗ получаем, что I1 + I2 + I3 = 0, но Uл1 + Uл2+Uл3 = Uогр, поскольку напряжения Uл со стороны всех комплектов защиты станут одинаковыми по значению Uл1= Uл2 =Uл3=Uогр. Иначе говоря, при внешнем КЗ защита оказывается в режиме, полностью аналогичном КЗ в защищаемой зоне при питании с одного конца, когда она должна срабатывать.
Рис. 5.1. Зависимость Uл=f(I):
а — поясняющая схема; б —1— при внешних КЗ; 2—при КЗ в зоне защиты
Рис. 5.2. К объяснению работы ПДТЗ с нелинейными характеристиками на линии с ответвлениями
В отечественной практике делались попытки применить для линий с ответвлениями «обычные» ПДЗ с нелинейными характеристиками, дополняя их различными пусковыми или блокирующими органами. В качестве таких органов могут быть реле тока, напряжения, сопротивления, направления мощности, а также сочетание различных реле. Однако возможных в эксплуатации режимов работы передач так много, что оказывается практически невозможным настроить пусковые или блокирующие органы таким образом, чтобы одновременно выполнялись требования селективности при внешних КЗ и чувствительности при КЗ в зоне защиты.
Одна из схем, примененная в системе «Днепрэнерго», показана на рис. 5.3. Для предотвращения излишнего срабатывания защиты при повреждениях за трансформатором ответвления предусмотрена токовая блокировка. Токовые
блокирующие реле подключаются к трансформаторам тока на стороне высокого напряжения и при срабатывании; закорачивают провода ЛС в защите с циркулирующими токами или размыкают их в защите с уравновешенными напряжениями. Для надежной блокировки реле КА1, КА2, КА3 должны иметь чувствительность, большую, чем ПДЗ.
Рис. 5.3. К объяснению возможности исключения излишнего срабатывания ПДТЗ с помощью токовой блокировки
Блокирующие реле не должны срабатывать от тока, посылаемого ответвлением при повреждениях на защищаемой линии. Уже эти два требования говорят о некоторых ограниченных возможностях схемы — ее применение затруднено при мощных трансформаторах на ответвлении и особенно при наличии на стороне ответвления источников питания.