Поперечная дифференциальная направленная защита

 

1) Защита выполняется с помощью токовых реле РСТ 13, которые включаются на разность токов параллельных цепей. Для определения поврежденной цепи последовательно с обмоткой токового реле РСТ 13 включается обмотка тока реле направления мощности РМ 11, а обмотка напряжения этого реле включается во вторичную обмотку трансформатора напряжения, установленного на шинах А.

2) Максимальный рабочий ток линии при повреждении на другой линии:

 

, (7.1)

 

где  – передаваемая мощность по линиям Л1 и Л2, ВА;

 – напряжение линий Л1 и Л2, В.

 А.

 

Принимаем к установке трансформатор тока ТФЗМ-220Б-I-300-0,5/10Р/10Р/10Р:  А;  А. Коэффициент трансформации трансформатора тока

 

.

 

В каждой цепи линии устанавливаются три трансформатора тока, включенные по схеме неполной звезды, коэффициент схемы .

Примем к установке трансформатор напряжения типа НКФ-220-58У1:

 

 В,  

 

В. Коэффициент трансформации трансформатора напряжения:

 

.

 

3) Ток срабатывания защиты определяется двумя условиями:

а) отстройкой от тока небаланса

 

, (7.2)

 

где  – коэффициент апериодической составляющей для токового реле;

 – коэффициент однотипности для идентичных трансформаторов тока;

 – класс точности трансформаторов тока.

 

 А.

 

Ток срабатывания защиты

 

, (7.3)

 

здесь  – коэффициент отстройки.

 

 А.

 

б) отстройкой от максимального рабочего тока при отключении одной из параллельных линий с противоположного конца.

Ток срабатывания защиты:

 

, (7.4)

 

где – коэффициент отстройки;

 – максимальный рабочий ток, который был определен по выражению (7.1).

 

 А.

Принимаем к выполнению большее из двух значений, то есть  А.

4) Чувствительность защиты определяется по минимальному току двухфазного короткого замыкания в двух случаях:

а) при повреждении в середине одной из параллельных цепей (рисунок 2)

 

 

Рисунок 2

 А – ток при точке двухфазного короткого замыкания на шинах В при питании от системы G1;

 А - ток при точке двухфазного короткого замыкания на шинах А при питании от системы G2.

Ток в неповрежденной цепи находится как четверть разницы этих токов:

 

 А. (7.5)

 

Токи в поврежденной цепи:

от шин А к точке короткого замыкания  А;

от шин В к точке короткого замыкания  А.

Коэффициент чувствительности защит с обоих концов одинаковый:

 

. (7.6)

 

б) при повреждении в конце одной из линий, когда она отключена с одной стороны каскадным действием защиты (рисунок 3).

 

Рисунок 3

 

Питание от системы G2 не учитываем, тогда коэффициент чувствительности

 

. (7.7)

 

Коэффициент чувствительности больше нормированного в обоих случаях.

5) Ток срабатывания реле:

 

 А. (7.8)

 

Принимаем к установке реле РСТ 13-19, у которого ток срабатывания находится в пределах .

Определим сумму уставок:

 

. (7.9)

 

Принимаем сумму уставок .

Найдем ток уставки реле:

 

 А.

 

6) Длина зоны каскадного действия (вблизи шин В):

 

, (7.10)

 

здесь  – длина линий Л1 и Л2, км.

Длина зоны каскадного действия лежит в допустимых пределах.

Длина мертвой зоны по органу направления мощности РМ 11 (вблизи шин А) может быть найдена из упрощенного выражения (3.11) (без учета активного сопротивления линии и без учета подпитки с противоположной стороны), исходя из минимального напряжения срабатывания реле РМ 11  В.

 

, (7.11)

 

здесь  – коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление линии;

.

 

Длина мертвой зоны также лежит в допустимых пределах.