4.2 Токовые направленные защиты нулевой последовательности

В сетях с заземленными нейтралями, расположенными с обеих сторон рассматриваемого участка, селективное действие МТЗ НП можно обеспечить только при наличии органа направления мощности. Направленные МТЗ НП (НТЗ НП) действуют при КЗ на защищаемой ЛЭП и не работают при повреждениях на всех остальных присоединениях, отходящих от данной подстанции. Такое поведение НТЗ НП обеспечивается с помощью РНМ KWO, реагирующего на знак (направление) мощности НП при КЗ. Выдержки времени на защитах НТЗ НП, действующих при одном направлении мощности, должны выбираться по ступенчатому принципу. Структурная схема направленной защиты НП приведена на рисунке 4.4 а. По этой схеме выполняются защиты как на электромеханических, так и на полупроводниковых реле. Схема состоит из пускового реле КАО, реагирующего на появление КЗ на землю (рисунок 4.4 б), реле направления мощности KWO, определяющего направление мощности при КЗ, и реле времени КТ. Пусковое реле и цепь тока РНМ включаются на 3I₀ в нулевой провод ТТ, соединенных по схеме полной звезды, а на входные зажимы цепи напряжения РНМ подводится напряжение 3U₀ от разомкнутого треугольника ТН. При таком включении реле KWO реагирует на мощность НП S₀ = U₀I₀. С учетом угла сдвига между векторами U₀I₀ 90° и равенств U_р = 3U₀, I_р = 3I₀ используются реле НП, реагирующие на мощ­ность:

S_p = U_pI_psin( - _р) = 9U₀I₀sin( - _p), (4.4)

где _р = ₀ - угол сдвига фаз между U_p и I_р или U₀ и I₀.

а) структурная схема; б) схема цепей тока и напряжения;

в) цепи оперативного тока

Рисунок 4.4 - Схема максимальной токовой направленной

защиты

нулевой последовательности

4.3 Ступенчатая токовая защита нулевой последовательности

В сетях 110 кВ и выше большое распространение получила ступенчатая НТЗ НП, а на радиальных ЛЭП с односторонним питанием током I₀ и ненаправленная МТЗ НП. Ступенчатая РЗ состоит из сочетания отсечек без выдержки и с выдержкой времени и МТЗ НП. ЧЭАЗ выпускает эту РЗ в комплекте с дистанционной РЗ типа ЭПЗ-1636 и с дистанционной РЗ на ИМС - типа ЩДЭ-2801. Схема и характеристика подобной 4х-ступенчатой НТЗ НП приведены на рисунке 4.5.

Первая ступень РЗ является отсечкой без выдержки времени, выполняется с помощью реле тока КА01 и направления мощности KWO, обеспечивает быстрое отключение КЗ в первой половине защищаемой ЛЭП. Вторая ступень отстраивается от токовой отсечки следующего участка и имеет t_II = 0,4 0,6 с; она осуществляется посредством реле КА02 и реле времени КТ1, обеспечивает РЗ второй половины защищаемой ЛЭП. Третья ступень отстраивается от второй ступени РЗ следующего участка и имеет выдержку времени t_III = 0,9 1,1 с, она выполняется с помощью реле КАОЗ и КТ2, служит для резервирования ЛЭП, отходящих от шин противоположной ПС. Четвертая ступень предназначена для резервирования РЗ следующего участка с наибольшим коэффициентом чувствительности. Она выполняется с помощью реле КА04 и КТЗ. Для отстройки отсечки от действия разрядников предусмотрено промежуточное реле KL1 с временем срабатывания 0,03- 0,06 с.

а) –цепи тока и напряжения; б) оперативные цепи;

в) характеристика времени действия трехступенчатой защиты

нулевой последовательности согласование её со смежной РЗ

Рисунок 4.5 - Четырехступенчатая защита нулевой последовательности