4. Состав и порядок выбора установок для направленной мтз, необходимость применения направленных защит. Схемы включения реле направления мощности.

Направленной называется защита, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности КЗ. Защита такого рода применяется в сетях с двухсторонним питанием, а также в сложных сетях с одним и несколькими источниками питания, т.к. добиться селективного действия защиты путем ступенчатого выбора выдержки времени, в перечисленных сетях не представляется возможным.

Рассмотрим принцип действия максимальной токовой направленной защиты. На рис. 2.11,а изображена радиальная сеть с двухсторонним питанием. При КЗ в точке К1, приходят в действие все защиты, причем для селективного отключения участка АБ, необходимо чтобы выдержки времени защит согласовывались следующим образом: t2 < t3 < t4. При КЗ в точке К2, для соблюдения селективного действия защиты необходимо чтобы t1 > t2 > t3. Следовательно, к защитам 2 и 3 предъявляются противоречивые требования. Таким образом, в таких сетях МТЗ не может быть селективной. Поэтому необходимо использовать направлен- ную защиту, направленность, которой обеспечивается благодаря реле направления мощности.

На рис. 2.12 показана принципиальная схема максимальной токовой направленной защиты. Защита состоит из трех органов: пускового – КА (реле тока типа РТ-40); выдержки времени – КТ (как у МТЗ реле времени на постоянном или переменном токе, например ЭВ-122, или РВМ-12); направления мощности – KW (реле направления мощности).

Схемы включения реле направления мощности

Реле направления мощности, включаются, как правило, на фазный ток и фазное или междуфазное напряжение. Сочетание фаз тока и напряжения, на которые включены реле, называется схемой его включения, и должно быть таким, чтобы реле правильно определило знак мощности КЗ, при всех видах повреждений; и чтобы к нему подводилась наибольшая мощность Sр.

Sp = Up ⋅ Ip ⋅ sin(α − ϕp )

Мощность Sр, как это следует из (2.20), может иметь недостаточную для действия реле величину при КЗ близких к месту установки реле, за счет снижения напряжения Uр или при неблагоприятном значении угла φр, при котором sin (α – φр)равен или близок к 0. Отсюда следует:

• реле должно включаться на такое напряжение, которое при близких КЗ не снижается до нуля;

• напряжение и ток подводимые к реле, должны подбираться так, чтобы угол сдвига между ними φр в условиях КЗ не достигал значений, при которых мощность на зажимах реле приближается к нулю.

Следует отметить, что первое требование выполнимо только при 2-х фазных и 1-х фазных КЗ, т.к. в случае 3-х фазного КЗ все напряжения фазные и междуфазные могут снижаться до нуля, т.е. возникает участок линии, при КЗ в пределах которого реле направления мощности не работает –мертвая зона. Для соблюдения 2-го требования в современных схемах направленных защит применяется включение реле направления мощности по 90-градусной и иногда 30-градусной схемам. Схемы именуются по углам φ р между током Ip Up , подведенным к реле в симметричном 3-х фазном режиме, при условии что токи в фазах совпадают с одноименными фазными напряжениями. Векторная диаграмма при 900 схеме показана на рис. 2.13. Исследования показали, что 90 – градусная схема оказывается наиболее выгодной для реле направления мощности с углом α от 30 до 600, оптимальные условия при α = 450; 30-градусная схема может использоваться для реле косинусного типа.