Рекомендуемый порядок расчета поперечной дифференциальной направленной защиты

Ток срабатывания защиты из условия несрабатывания от токов небаланса при внешнем КЗ на шинах противоположной (по отношению к месту установки защиты) подстанции:

,

где ;

- расчетный ток небаланса;

- обусловлен погрешностями ТТ;

- обусловлен различием сопротивлений параллельных цепей;

- коэффициент однотипности ТТ, принимается равным 0,5;

- коэффициент, учитывающий наличие в токе КЗ апериодической составляющей, принимается равным 1,6¸1,9;

- относительная полная погрешность ТТ, принимается равной 0,1 (то есть 10%);

- максимальный ток внешнего трехфазного КЗ, равен половине полного тока, протекающего через обе параллельные линии при КЗ на шинах противоположной подстанции;

- сопротивления первой и второй цепи.

На линиях с двухсторонним питанием ток определяется для каждого комплекта защиты отдельно, и окончательно выбирается для расчета наибольший из двух полученных результатов.

Ток срабатывания защиты из условия возврата в исходное положение при максимальной нагрузке после отключения внешнего КЗ:

,

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент возврата реле;

- максимальный рабочий ток в одной цепи при отключенной другой цепи.

Их двух токов срабатывания и для комплектов защиты, установленных с обоих концов линии, окончательно выбирается наибольший.

Проверка чувствительности поперечной дифференциальной направленной защиты делается в три этапа.

· Определение зоны каскадного действия

где - суммарный ток в двух цепях при трехфазном КЗ на шинах противоположной подстанции;

- длина линии, км.

На линиях с двухсторонним питанием длина зоны каскадного действия определяется для каждого комплекта защиты отдельно.

Суммарная длина зоны каскадного действия не должна превышать 25% длины линии.

· Определение коэффициента чувствительности в режиме каскадного действия

,

где - минимальный ток, протекающий через защиту при двухфазном КЗ у шин противоположной подстанции и отключенном ближайшем выключателе (рис. 4.8). Условие должно выполняться для всех случаев токораспределения, приведенных на рис. 4.8.

· Определение коэффициента чувствительности при КЗ в точке равной чувствительности

,

где - токи, протекающие в защитах начала и конца линий, при двухфазном КЗ в точке равной чувствительности.

Расположение точки равной чувствительности от начала линии, км:

.

Как правило, точка равной чувствительности расположена в середине линии, так как .

а)

б)

в)

Рис. 4.8. Токораспределение в параллельных ЛЭП в режиме каскадного действия с односторонним питанием ( - коэффициент трансформации трансформаторов тока для упрощения принят равным 1): а) для комплекта питающей подстанции; б) для комплекта приемной подстанции; в) для одного из комплектов в ЛЭП с двухсторонним питанием

Составляется схема замещения в соответствии с рис. 4.9, производится расчет минимальных токов двухфазного КЗ, определяются токи в комплектах защит питающей (А) и приемной (Б) подстанций, определяются коэффициенты чувствительности для подстанций А и Б. Если расчеты проведены верно, в начале и в конце линии практически совпадают.

Рис. 4.9. Распределение токов в параллельных ЛЭП с односторонним питанием при КЗ в точке равной чувствительности. , ,

После оценки чувствительности определяются токи срабатывания реле с учетом коэффициентов трансформации и коэффициентов схемы (ТТ соединены в «звезду»).

4.3.2. Принципиальная схема поперечной дифференциальной
направленной защиты

Пример выполнения принципиальной схемы поперечной дифференциальной направленной защиты приведен на рис. 4.10. Реле KL1 и KL2 служат для подачи команды на отключение выключателей Q1 и Q2 соответственно. При разработке полной принципиальной схемы защиты параллельных линий следует помнить, что на линиях с односторонним питанием со стороны питающей подстанции в дополнение к данной защите устанавливается трехступенчатая токовая защита (п.4.1.2), цепи которой необходимо включить в общую схему защиты.

Рис. 4.10. Принципиальная схема поперечной дифференциальной направленной защиты