Токовая поперечная дифференциальная защита

Принцип действия защиты. Токовая поперечная дифферен­циальная РЗ предназначена для параллельных ЛЭП с общим выключателем. При одностороннем питании параллельных ЛЭП РЗ устанавливается только со стороны источника питания, а в сети с двусторонним питанием - с обеих сторон параллельных ЛЭП. Схема РЗ для одной фазы изображена на рис. 12.3.

На одноименных фазах каждой ЛЭП устанавливаются ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации K_{I I} = K_{I II} = K_I. Вторичные обмотки трансформаторов тока I и IIсоединяются разноименными зажимами по схеме с циркуляцией токов в соединительных проводах, и параллельно к ним включается обмотка токового реле 1. Из токораспределения, приведенного на рис. 12.3 для нормального режима, внешнего КЗ и качаний, видно, что ток в реле

.

В этих режимах ,поэтому при отсутствии погрешностей ТТ I _p = 0, и Р3 не работает. Следовательно, по своему принципу действия рассматриваемая РЗ не реагирует на внешние КЗ и нагрузку. Поэтому ее выполняют без выдержки времени и не отстраивают от токов нагрузки.

В действительности в реле протекает ток небаланса I _нб, вызванный погрешностью ТТ и некоторым различием первичных токов

,

обусловленным неточным равенством сопротивлений ЛЭП. Ток срабатывания реле I _с.р должен быть больше максимального тока небаланса: .

В случае повреждения одной из параллельных ЛЭП, например, WI (рис. 12.3, б), ток I _I в поврежденной ЛЭП становится больше тока во второй ЛЭП (I _I > I _II), и в реле появляется ток

.

При токе в реле I _p > I _c.р РЗ действует и отключает общий выключатель обеих ЛЭП.

Мертвая зона защиты. По мере удаления КЗ от места установки РЗ соотношение токов I _I и I _II в поврежденной и неповрежденной ЛЭП изменяется. При перемещении точки K в сторону подстанции В сопротивление Z_I возрастает, а Z_II снижается, соответственно этому I _I уменьшается, а I _II увеличивается, а ток в реле РЗ I _p = I _I - I _II постепенно понижается и при КЗ на шинах В становится равным нулю (рис.12.3, б). В результате этого, при повреждениях на некотором участке вблизи подстанции В ток I _p оказывается меньше тока срабатывания РЗ I _с.з, и она перестает работать. Границей действия РЗ является точка КЗ, отстоящая от шин противоположной подстанции В на расстояние m, где I _p = I _с.з. Таким образом, РЗ, реагирующая на разность токов параллельных ЛЭП I _I - I _II, не может охватить своей зоной действия защищаемые ЛЭП полностью. Участок ЛЭП вблизи шин противоположной подстанции при КЗ, в пределах которого ток в реле недостаточен для его срабатывания, называется мертвой зоной РЗ. Наличие мертвой зоны является недостатком поперечной дифференциальной РЗ. Для отключения КЗ в мертвой зоне требуется дополнительная РЗ.

Оценка защиты. Токовая поперечная дифференциальная РЗ относится к числу простых и надежных устройств, важным достоинством ее является быстродействие. недостатком РЗ является наличие мертвой зоны и необходимость отключения РЗ при отключении одной из параллельных ЛЭП. Кроме поперечной дифференциальной РЗ на параллельных ЛЭП необходимо предусматривать дополнительную РЗ, действующую при КЗ на шинах противоположной подстанции, в мертвой зоне, а также при выводе из работы одной ЛЭП.