81. Бағытталған қорғаныстарға қойылатын шарттар.

Бағытталған ток қорғанысының əсер ету принципі. Екі жақтан қоректенетін желілерде талғаулық əсерін ету үшін токтық қорғаныс қуаттың бағытын өлшеуіш органымен KW толықтырылады. Қорғаныстың бұндай түрі бағытталған токтық қорғаныс деп аталады.

Бұл қорғаныс селективтілікке қатысты əдетте үш сатылы түрде орындалады. Жоғарыда айтылғандай токты қорғаныстың бірінші жəне екінші сатылары желіде екі жақты қорекпен селективтілікті сақтап қалады, сондықтан олардың қуатты бағыттаушы органдары болмауы да мүмкін. Токты қорғанысқа қарағанда бағытталған ток қорғанысы KW релесінің көмегімен тек қана токтың қорғалатын элементінің абсолютті мəніне ғана əсерін тигізіп қоймайды, қорғаныс құрылғысы орнындағы шина кернеуіне қатысты олардың фазаларына да əсерін тигізеді, яғни қысқа тұйықталу кезінде қуат бағытынан тəуелділікке əсер етеді. А1-А4 қорғаныстарын орналастыру 6.1,а суретте көрсетілген.

Сурет 6.1- Желідегі қорғаныстардың орналасуы жəне векторлық диаграммалары

Кернеу мен токтың векторлық диаграммасынан (сурет 5.1,б,в) А2 жəне А3 қорғаныстардың қосылуы орнындағы токтың фазасы Б қосалқы станциясының шинасының U_б кернеуіне қатысты К1 нүктесінен К2 нүктесіне дейін зақымдану ығысу кезінде π бұрышына дискретті ауысады. Токтың оң бағыты векторлық

диаграмманы тұрғызу кезінде шинадан желі жағына қарай қабылданған (сурет 6.1, а). А2 қорғанысын К1 нүктесіндегі қысқа тұйықталуға сəйкес келетін кернеу мен ток арасындағы фаза ығысуы бұрышы кезінде ажырауға əсер ететіндей орындау керек, ал А3 қорғанысын К2 нүктесіндегі зақымдану кезінде орындау керек. Бұдан шығатыны, қуатты бағыттау релесі, оған I_Р=I^/_к токтың

(сурет 6.1, б) жəне I_Р=I^// токтың (сурет 6.1,в) U =U кернеуін қосқанда жəне

к P Б

əкеледі. U_Р жəне I_Р арасындағы φ_р бұрыш φ_л тең болғанда іске қосылуы керек жəне φ_р =( φ_л + π) кезінде іске қосылмауы қажет. К1 нүктесіндегі қысқа

тұйықталу кезінде кернеу мен токтың А4 қорғанысының орнатылған жеріндегі векторлық диаграммасы А2 қорғанысының орнатылған жеріндегімен бірдей болады, осыған байланысты А4 қорғанысы да іске қосылады.

Қорғаныстың бірінші сатысы. Бағытталған токтық қорғанысында бірінші сатысы бағытталмаған болуы мүмкін, уақыт ұстамасыз əдеттегі токкесер болып қала. Бағытталған токтық қорғанысының кейбір ерекшелігі электрлендірілген көліктің тұрақты ток желісінде байқалады. Бағытталған токтық қорғанысын орындау үшін тез əсер ететін полярланған автоматты, мысалы АБ 2/3 типті ажыратқыштар қолданылады, олардың толық ажырату уақыты 0,08 с аспайды. Секционерлеу орнын (ПС) желінің ортасына орналастырады (сурет 6.2).

Сурет 6.2 - Тұрақты токты тарату желісі

SF1-SF4 автоматты ажыратқыштары үшін іске қосылу тогын таңдау кезінде келесі шарт орындалуы керек

(6.1)

I_раб.max тогы қорғалатын желі аралығында поездардың ықтимал санына байланысты анықталады. Автоматты ажыратқыштың орнындағы зақымданудың минималь тогы I_k min ҚТ кезіндегі құрылғысындағы токты есептеу нүктесіндегі ток болып табылады. SF1-SF4 автоматты ажыратқыштары үшін есептелу нүктесі болып К2 нүктесін есептейміз, SF2 ажыратқышы үшін К1 нүктесі, ал SF3 үшін К3 нүктесі болып табылады.

Бұндай іске қосылу тогын таңдау кезінде SF1жəне SF4 автоматты ажыратқыштарының талғаулықты емес əсері де, секционерлеу орнындағы қорғалмаған аймақтың болуы да мүмкін.

Қорғаныстың екінші сатысы. Екінші сатысының параметрлерін таңдау шарты бағытталмаған ток қорғанысының уақыт ұстамымен токкесердің параметрлерін таңдау шартымен бірдей болады. Бұл дегеніміз – қорғаныстың екінші сатысы А1 (6.3 сурет) қорғаныстың бірінші сатысынан А2 жəне трансформатордың тез əсер етуші қорғанысынан А3 уақыт бойынша бабына келтіру қажет.

(3)

Уақыт ұстамасы əдетте 0,5 с аспайды, ал іске қосу тогын таңдау кезінде толықтырғы қоректеуші тогын есепге алу қажет болады. 6.3 суретті қарай отырып, ҚТ кезінде К1 жəне К2 нүктелерінде А1 қорғаныс құрылғысы

к

орнынан өтетін I ⁽³⁾

тогы I⁽³⁾

_К.Л жəне I

_К.т тогынан G2 генераторынан келетін

толықтырғы қоректеуші тогы себебінен төмен болады.

Сурет 6.3 - Іске қосу тогын таңдау кезінде токты тарату коэффициентінің есебі

Қорғаныстың үшінші сатысы. Максималь бағытталған токтық қорғанысы. Қорғаныстың параметрлерін таңдауды 6.4 суреттегі көрсетілген мысалда қарастырамыз.

82. 83,84,85

Нөлдік реттелік токтық қорғанысы. Тораптың ұзақ жұмыс істеуі, бір фазаның жерге тұйықталуынан фазааралық оқшауламаның бұзылуы мүмкіндігіне жəне бірфазалық тұйықталудың көпфазалыға ауысуына байланысты, жіберілмейді. Жерге қатысты бүлінбеген фазалардың кернеулері

√3 есе жоғарылауына байланысты жерге екі ретті тұйықталуы мүмкін. Сондықтын, пішіні күрделі созылмалы тораптарда, бүлінген участкені анықтау қийындыққа түссе, жалпы талғаулық емес сигнал беру құрылғысы бірге, əрбір қосылыста талғаулықты қорғанысты қарастыру керек. Əдетте ол токтық қорғанысы.

Фазааралық оқшауламасының бүлінуі тек қана жерге тұйықталу орнындағы токтың өту ұзақтылығымен ғана емес, сонымен қатар ток мəнімен анықталады. Сондықтан, бірфазалық тұйықталулардың көпфазалыққа ауысудан сақтап қалу үшін кернеуі 3-20кВ тораптарда, темір бетонды жəне металды тіректері бар жəне барлық 35 кВ тораптарда жерге тұйықталудың максималь тогы I_max <30A аспауы қажет; кернеуі 3—6кВ темір бетонды жəне металды тіректері жоқ тораптарда - I_max <30 А, кернеуі бойынша 10кВ – I_max<20A, кернеу 15-20 кВ I_max<15A көп емес.

Сонымен қатар, шектелген жерге тұйықталу токтары əдетте қорғалатын элементтің жұмыс токтарынан кішірек болады.

Бірақ, басқа фазада жерге тұйықталудың екіншісі пайда болғанда (екі ретті жерге тұйықталу) токтар едəуір өседі, ал жанасу кернеуі рауалы емес мəнге жетеді жəне оқыс жағдайларын туғызады. Қауіпті екі ретті тұйықталудың пайда болу мүмкіндігінің ықтималдығын азайту үшін, қарастырылатын тораптарда жерге тұйықталулардан қорғаныс уақыт ұстамасыз ажырату əрекетімен жүргізіледі. Қорғаныс сезімталдығы К_ч=3 I⁽¹⁾о эк / I_C.З коэффицентімен сипатталады. I⁽¹⁾о эк тогы минималь ықтималдық қосылған желілердің режіммен анықталады. Қорғаныс сезімталдығы жеткілікті болады, егер əуе желісі үшін К_ч ≥1,5 болса, ал кабельдік желілер үшін - К_ч ≥1,25. Токтың нөлдік реттелік фильтры ретінде қорғанысты жасау үшін нөлдік реттелік ток трансформаторы (ТНП) TAZ (7.2 сурет) қолданылады.

Тораптағы жерге тұйықталуда зақымдану тогы жер арқылы тұйықталуы да мүмкін, сондай-ақ кабельдің өткізгіш қабаты бойымен де, оның ішінде бүлінбеген кабель арқылы да, бұл қорғаныстың дұрыс істемеуін тудырады. Сондықтан ТНП-дан құйғышқа дейін участкедегі құйғыш пен кабельді жерден

оқшаулайды, ал жерлендіруші сым кабельдің құйғышына жалғанады жəне ТНП

-ның магнит өткізгіштігі тесігінен өткізіліп, кабельге қарай бағытталады. Осындай қорғаныс тізбегін орындағанда кабельдің сауыты мен өткізгіш қабатытан өтетін токтар жерлендіру сымымен оралатын токтармен қарымталады.

2. сурет - Кабельдік нөлдік реттелік ток трансформаторымен жерге тұйықталулардан қорғаныс

Қорғаныстың сезімталдығы жерге тұйықталу бірінші ретті минималь тогымен сипатталады. Нөлдік реттелік ток трансформатормен бірге электромагниттік релені қолданған кезде, жерге тұйықталу бірінші ретті минималь тогының I₃⁽¹⁾ = 5 А мəнінде əрекет етуші, қорғанысты орындауға болады, сондықтан бұл қорғанысты, мысалы, торф өңдіруде қолдануға болмайды.

86. Бойлық дифференциалды токтық қорғанысты асинхронды қозғалтқыш үшін қолдануға болама?