Высокочастотные каналы связи

Тема 8. Защита линий напряжением 110-220 кВ

Лекция № 13

1. МТЗ и ТО линий напряжением 110-220 кВ. Токовая защита нулевой последовательности

2. Продольная дифференциальная защита линий

3. Поперечная дифференциальная защита параллельных линий

4. Высокочастотные каналы связи

5. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий (ДФЗ)

6. Направленная защита с высокочастотной блокировкой

МТЗ и ТО линий напряжением 110-220 кВ. Токовая защита нулевой последовательности

Рис. 13.1. Выбор времени срабатывания токовой защиты нулевой последовательности и схема токовых цепей МТЗ токовой защиты нулевой последовательности

 

МТЗ и ТО линий напряжением 110-220 кВ, как правило, являются резервными защитами. Параметры срабатывания МТЗ и ТО рассчитываются аналогично методике расчета МТЗ и ТО линий напряжением 6-35 кВ. Однако в некоторых случаях МТЗ имеет недопустимо большое время срабатывания (рис.13.1). Для уменьшения времени срабатывания МТЗ при КЗ на землю применяют токовую защиту нулевой последовательности. Измерительным органом токовой защиты нулевой последовательности является реле тока, подключенной к фильтру токов нулевой последовательности.

Из рисунка 13.1 видно, что токовая защита нулевой последовательности является более быстродействующей, чем обычная МТЗ.

В нормальном режиме и при трехфазных и двухфазных КЗ в реле протекает только ток небаланса Iнб, поэтому ток срабатывания реле можно выбирать без учета рабочих токов и токов КЗ по условию:

Iср ≥ Iнб.расч.

При определении расчетного тока небаланса Iнб.расч следует иметь в виду, что он возрастает с увеличением первичного тока, достигая максимального значения при трехфазном КЗ.

Высокочастотные каналы связи

Высокочастотные (ВЧ) каналы функционируют по проводам защищаемой линии, для чего производится ВЧ обработка линии.Обычно обработкеподвергается одна фаза и ВЧ сигналы передаются по схеме фаза-земля (передача происходит по всем трем фазам за счет индуктивной и емкостной связей между проводами фаз).

Для релейной защиты используются ВЧ каналы, работающие на частотах 40…500 кГц.

 

Рис.13.4. Принципиальная схема ВЧ канала

 

ВЧ канал (рис.13.4) содержит следующие элементы: провода фазы защищаемой линии, заградители 2, конденсаторы связи 3, защитные устройства 4, фильтры присоединения 5, ВЧ кабели 6 и приемопередатчики 7. Заградители включены последовательно в провод фазы защищаемой линии и состоят из реактора и конденсатора, настроенных в резонанс токов на рабочую высокую частоту, и представляют для нее большое сопротивление. Поэтому ВЧ сигналы не распространяются на соседние участки и могут циркулировать по линии лишь между заградителями.

Высоковольтный конденсатор связи изолирует ВЧ аппаратуру от высокого напряжения линии и создает путь токам высокой частоты, для которых представляет малое сопротивление, а также препятствует прохождению токам промышленной частоты, для которых представляет большое сопротивление.

Защитное устройство состоит из разрядника (от перенапряжений) и заземляющего разъединителя для безопасного выполнения наладочных работ.

Фильтр присоединения 5, состоящий из воздушного трансформатора и конденсатора, согласует волновое сопротивление ВЧ кабеля и входное сопротивление линии, что исключает потери энергии на отражение волны. Заземление обмотки трансформатора создает путь токам промышленной частоты, исключая их попадание в приемопередатчики. Фильтр присоединения вместе с конденсатором связи 3 образует полосовой фильтр, пропускающий определенную полосу частот.

Приемопередатчик состоит из генератора ГВЧ и приемника – ПВЧ. С каждой стороны линии приемопередатчики настроены на одну и ту же частоту. Поэтому ПВЧ принимают сигналы своего ГВЧ и установленного на противоположном конце. Для четкой работы во всех возможных режимах передатчик должен обладать мощностью (20…35 Вт), достаточной для перекрытия затухания по линии. Затухание резко увеличивается при неблагоприятных погодных условиях (гололед, мокрый снег) и при трех- и однофазных КЗ.

Высокочастотными называются защиты, использующие ВЧ каналы. Передатчики пускаются и останавливаются сигналами релейной защиты, а сигналы с выходов приемников поступают в цепи РЗ и обуславливают выполнение устройствами РЗ заданных функций.