Продольная дифференциальная токовая защита блока линия —трансформатор типа ДЗЛТ-1 отличается от защиты типа ДЗЛ-2 лишь наличием устройства блокировки типа УБ-1, которое выполнено на основе способа, описанного в [62].
Функциональная схема защиты типа ДЗЛТ-1 приведена на рис. 7.2,а, принципиальная схема устройства блокировки типа УБ-1 — на рис. 7.2,6.
Устройство содержит три насыщающихся трансформатора (4TVL1—4TVL3) с короткозамкнутыми витками, три частотных фильтра (4L1—4С1, 4L2—4С2, 4L3—4С3), три выпрямительных моста (4VS1—4VS3) и одно выходное реле 4KL.
Рис. 7.2. Функциональная схема защиты типа ДЗЛТ-1 (а) и принципиальная схема устройства блокировки типа УБ-1 (б)
1 — реле типа ДЗЛ-2; 2— изолирующий трансформатор типа ТИ-1; 3— устройство контроля проводов ЛС типа УК-1; 4— устройство блокировки типа УБ-1; 5—вспомогательное устройство типа ВУ-25Б
Трансформаторы 4TVL1—4TVL3 выполнены в соответствии с рекомендациями [61] и имеют короткозамкнутые витки для усиления действия Iа. Для регулирования тока срабатывания блокировки первичная обмотка выполнена с отводами.
Частотные фильтры (ЧФ) служат для выделения первой гармонической из кривой вторичного напряжения и позволяют улучшать характеристики загрубления блокировки при БТН и уменьшать зависимость тока срабатывания блокировки от вида КЗ.
Выпрямительные мосты 4VS1—4VS3 соединены по схеме ИЛИ, что позволяет иметь одно выходное реле на три фазы.
Емкость 4С4 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Следует заметить, что в данном случае сглаживание должно быть достаточно глубоким (пульсация не должна превосходить 5—10%), так как в противном случае возможна большая зависимость токов срабатывания от вида КЗ. С помощью стабилитрона 4VD увеличивается коэффициент возврата выходного реле и повышается кратность тока в реле. Сопротивление 4R4 служит для компенсации отклонений характеристик 4TVL1—4TVL3 и стабилитрона от расчетных.
Контакт реле 1KAW подключается к зажимам 7 и 9 для повышения отстройки защиты при БТН, возникающих при восстановлении напряжения после отключения внешнего КЗ. Срабатывание блокировки при внешнем КЗ не влияет на надежность функционирования защиты. После отключения внешнего КЗ и возникновения БТН, наоборот, блокировка не работает, но может подействовать защита ДЗЛ-1. Если контакты 1KAW и 4KL1 соединить по схеме И, то благодаря наличию сглаживающей емкости 4С4 происходит как бы запоминание предшествующего режима — внешнего КЗ. После устранения КЗ под действием тока разряда емкости 4С4 реле 4KL1 будет иметь замедленный возврат, и оно может возвратиться несколько позднее, чем замкнет свои контакты 1KAW. На выходное реле будет подан сигнал. Гораздо надежнее работает схема, когда контакт 1KAW заведен в цепь 4KL. В этом случае при внешнем КЗ емкость 4С4 не заряжается, и при возникновении БТН контакт 4KL всегда разомкнут.
Наличие в защищаемой зоне силового трансформатора (СТ) повышает возможность неравенства вторичных токов ТТ, поэтому необходимо выравнивание МДС в плечах защиты, которое достигается в случае необходимости с помощью автотрансформатора типа ВУ-25Б. Для того чтобы искажения, вносимые автотрансформатором на БТН, не ухудшали работы блокировки, он подключается после нее.
Основные технические характеристики блокировки: МДС срабатывания при КЗ:
однофазном....................................................................... (21+2) А
двухфазном....................................................................... (19+2) А
трехфазном........................................................................ (17+2)А
Коэффициент возврата............................................................. Не менее 0,8
Кратность тока в выходном реле при I≥5IсрУБ ... Не менее 2,5
Зависимости времени срабатывания и возврата представлены на рис. 7.3. Характеристики загрубления приведены на рис. 7.4. Из сопоставления видно, что характеристики УБ-1 соответствуют характеристикам ветви Г—Г реле серии РНТ.
Испытания в динамических режимах показали [50], что степень отстройки УБ-1 выше, чем реле серии РНТ, что объясняется наличием частотных фильтров: высшие гармонические во вторичном токе 4TVL практически не участвуют в создании рабочего момента в реле 4KL.
Рис. 7.3. Зависимости времени срабатывания ДЗЛТ-1 (1), ДЗЛ-2 (2), УБ-1 (3) и возврата УБ-1 (4) от тока КЗ (без выходного реле)
Рис. 7.4. Характеристики загрубления УБ-1 и РНТ-565 при наличии постоянной составляющей в кривой БТН
Расчет тока срабатывания реле серии РНТ производится на основе соотношения Iср= (1:1,5)Iном [1] и определяется необходимостью отстройки от периодических БТН.
Как показано в [70], воздействие периодических БТН в данном случае менее опасно, поскольку выходной сигнал ПДЗ определяется совместным действием ПДТЗ типа ДЗЛ-2 и УБ-1. Поэтому использование указанного соотношения не является обязательным.
В [70] проведены исследования модернизированного варианта УБ; при этом использован способ повышения отстройки от периодических БТН, разработанный в НПИ [44]. Вторичные обмотки 4TVL с помощью перемычек соединяются в треугольник. Характеристики блокировки при этом остаются практически на прежнем уровне. За счет шунтирующего действия вторичных обмоток 4TVL фаз, по которым не протекает ток КЗ, несколько увеличивается ток срабатывания при однофазном КЗ (25 А вместо 21 А). При междуфазных КЗ чувствительность не меняется.
Степень отстройки УБ от периодических БТН проверялась на статической модели, описание которой дано в [70]. В результате было установлено, что при периодических БТН соединение вторичных обмоток НТТ в треугольник увеличивает ток срабатывания УБ при периодических БТН примерно в 2 раза.
С учетом изложенного для расчета тока срабатывания УБ может быть рекомендовано соотношение Iср УБ= (0,5—0,7)I ном. При этом чувствительность защиты типа ДЗЛ-2 сохраняется.
Защита серийно выпускается Чебоксарским электроаппаратным заводом.
Многолетний опыт эксплуатации ПДЗ типов ДЗЛ-2 и ДЗЛТ-1 в целом подтвердил их положительные качества. Однако в настоящее время некоторые технические параметры не могут считаться удовлетворительными по следующим причинам:
- Селективное действие защиты гарантируется в диапазоне углов ф=180°±25°, что, как было показано ранее, является недостаточным.
- Защита обладает невысоким быстродействием (tcp≤0,12 с), что объясняется прежде всего недостатками устройства контроля типа УК-1.
- Серьезное влияние на работу защиты оказывают токи нагрузки, что приводит к снижению чувствительности в 2—2,5 раза.
- Чувствительность контроля 'изоляции между проводами ЛС не согласована с чувствительностью самой защиты. Как показано в гл. 3, имеется область сопротивлений изоляции проводов, которая не контролируется УК-1, но в которой возможен отказ ПДЗ при КЗ в защищаемой зоне.
- Защита имеет недостаточный гарантируемый диапазон изменения температуры окружающей среды (—20ч- +40 °С). В настоящее время требуется расширение этого диапазона до —40ч—-50 °С.
- Конструкция защиты обладает низкой контролеспособностью, что затрудняет проведение работ по ее обслуживанию в условиях эксплуатации, а также выполнение технологических операций по ее настройке, регулировке и калибровке при производстве.