Принципы сравнения абсолютных значений двух электрических величин.

Если Е₁>Е₂, то выходное напряжение больше нуля, реле работает.

Если Е₁<Е₂, то выходное напряжение меньше нуля, реле не работает.

Е₁≥Е₂+Е₁’

k_pI_p ≥ k_T I_торм+k_p I_cpmin

I_cp≥k_тормI_торм+I_cpmin

R3 устраняет взаимное влияние и разделяет рабочую и тормозную систему.

R1 и R2 подстраивают токи.

Сравниваются две величины Е₁ и Е₂.

34. Дифференциальное реле с магнитным торможением. Дифференциальное реле с механическим торможением.

Система с механическим торможением.

Мр≥МТ+Мn – работает.

Рис.2.

1. Трехстержневой БНТ. ωдиф – дифференциальная обмотка.

Система сочетает принцип БНТ и принципы реле с торможением: большинству току небаланса соответствует автоматически больший ток торможения в тормозных обмотках.

Т.к. Iнб~Iкзвнеш(К1)

Iторм~Iвнеш(К1)

При КЗ в зоне К2 (рис.1) ток меняет свое направление ( - ) защита действует, т.к. Ет1 + Ет2

2. 2 – электромагнитный тормоз, т – контактная система

3 – рабочее

4 – пружина.

При КЗ в зоне (К2) – реле действует, но остается тормозной момент, что снижает чувствительность.

1). При внешнем КЗ в переходной период (К1) имеет место апериодическая, которая сильно намагничивает ТТ в плечах ДЗ и вызывает появление больших токов намагничивания. За счет этих токов намагничивания диф. обмотка имеет место большой ток не баланса, однако этот ток не баланса в этой ситуации не трансформируется. В рабочею обмотку, т.е. принцип работы системы в этом случае аналогичен принципу работы БНТ. При внешних КЗ в установившемся режиме если полупериод уже прошел апериодическую составляющую тока КЗ исчезло, однако внешние КЗ не отключаются по каким – то причинам. Таким образом имеет место большое значение периодическая составляющая. Эта составляющая сильно намагничивает ТТ в плечах ДЗ, и вызывает большие токи намагничивания и появление большого тока не баланса в диф. обмотке. Однако ток в тормозных обмотках в этом режиме также велик. Магнитный поток от них складывается, в результате магнитопровод БНТ по прежнему сильно насыщен. Rмг мало, а коэффициент трансформации велик, поэтому ток не баланса по прежнему плохо трансформируется в рабочую обмотку и реле КА загрублено. Таким образом КА автоматически загрубляется и в таком режиме с помощью большого тока торможения и всей системы в этом случае сочетает и отстраивается диф. реле с торможением. И так система с магнитным торможением сочетает в себе БНТ и диф. реле с торможением.

При КЗ ток в правой половине обмотке меняет направление и наводимый им магнитный поток направлению встречно магнитному потоку наводимому току в левой тормозной обмотке. Эти потоки взаимно компенсируют друг друга и не подмагничивают магнитопровод БНТ, поэтому имеет место хорошая трансформация из диф. обмотки в рабочую и реле не загрубляется.

В диф. обмотке сумма токов, поступ. из плеч ДЗ, а в рабочей обмотке сумма Е, наводимые этими токами.

2). При внешнем КЗ в рабочей обмотке появляется ток небаланса и реле загрубляется. При реле в зоне в диф. (раб) обмотке сумма токов пост. из плеч ДЗ, но и в тормозной обмотке проходит ток, однако соотношение витков рабочей и тормозной обмоток подбирается так, что рабочий момент больше тормозного, благодаря чему реле срабатывает и все же это является недостатком такого реле, т.к. это загрубляет защиту (чего не должно быть при КЗ в зоне).

34. Поперечная дифференциальная токовая защита. Принцип действия, схема, расчет и оценка защиты.

Эта за­щита основана на сравнении токов одноименных фаз параллель­ных цепей с мало отличающимися параметрами. Принцип действия ее рассматривается на примере выполнения защиты сдвоенной ли­нии (рис). Такие линии применяют в распределительных сетях напряжением 2-10 кВ, когда пропускная способность одной цепи оказывается недостаточной. Для осуществления защиты ис­пользуют трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации, установленные со стороны питающих шин А. Ре­ле тока КА включается на разность токов двух одноименных фаз сдвоенной линии по схеме с циркулирующими токами. При приня­том условном положительном направлении токов от шин в линию ток в реле İ_Р =İ_{2 I} – İ_{2 II}. Поэтому, как и в продольной ДТЗ, при нормальной работе и внешних КЗ (за пределами сдвоенной линии в точке К₁) по обмотке реле проходит только ток небаланса.

Ток срабатывания реле тока выбирается по условию

I_С.Р = k_ЗАП ∙I_НБ..РСЧmax, при k_ЗАП=1,3.

Максимальный расчетный ток не­баланса для защиты линий с одинаковыми параметрами определяется по выражению:

I_НБ..РСЧmax=(ε /100)∙k_АП∙k_ОДН∙I_К.ВНmax⁽³⁾/K_I (ε=10%),

в котором вместо тока I_К.ВНmax⁽³⁾ принимается ток I_К.ВНmax⁽³⁾/2:

I_НБ..РСЧmax=0,1∙k_АП∙k_ОДН∙I_К.ВНmax⁽³⁾/(2K_I).

Учитывая изложенное о возможных погрешностях ТТ и о апериодической составляющей, можно принять k_ОДН∙k_АП=1,0.

При КЗ на одной из линий, например в точ­ке K₂, равенство токов İ_{2 I} и İ_{2 II} нарушается, в реле появляется ток. Если

İ_Р=| İ_{2 I} – İ_{2 II} |≥ İ_С.Р,

то реле срабатывает и отклю­чает выключатель Q ли­нии.

Мертвая зона защиты. При удалении точки ­КЗ К₂ от места установки защиты ток в поврежденной ли­нии уменьшается, а в не­поврежденной возрастает, вследствие чего ток I_Р в обмотке реле уменьшает­ся (рис.б) так, что при повреждении вблизи шин противоположной подстанции он становится меньше тока срабатыва­ния. При этом защита от­казывает в действии. Длина участка L_М.З, при повре­ждении в пределах которого защита не работает из-за недостаточного тока в реле, на­з-ся МЗ поперечной ДТЗ. Для определения МЗ L_М.З токи I_{1 I}, I_{1 II} и I_{1 III} пред­полагаются совпадающими по фазе. При этом падения U от шин п/с А до точки К₂ одинаковы как вдоль одной, так и вдоль другой цепи, т.е.

I_{1 I}∙Z_1УД∙(L_Л – L_М.З)= I_{1 II}∙Z_1УД∙L_Л +I_{1 III}∙Z_1УД∙L_М.З.

После преобр-ия, учитывая, что İ_{1 I} +İ_{1 III} = İ_К, а İ_{1 I} – İ_{1 II} = İ_С.З, получаем:

L_М.З =(I_С.З/ I_К)∙L_Л;

L_М.З≤10%L_Л.

Оценка защиты. Защита по принципу действия не защищает сборки сдвоенной линии и шины подстанции, а в случае отключения одной из цепей должна выводиться из действия, так как ее ток срабатывания в общем случае оказывается не отстроенным от тока оставшейся в работе цепи и защита не имеет выдержки вре­мени. Это, а также наличие МЗ являются «–», исключающим возможность ее применения в качестве единственной защиты сдвоенных линий. Поперечная ДТЗ не способна определить, на какой из // цепей имеется повреждение, поэтому она не может быть использована для // линий с вык-ми на каждой из них, когда требуется и имеется возможность отключать только поврежденную линию. Такая воз­можность появляется и на сдвоенной линии, если разъединители в ее параллельных цепях снабжены приводами с дистанционным управлением. В этом случае действие защиты может быть согла­совано с работой устройства АПВ линии. При повреждении любой // цепи защита сначала отключает выключатель Q (рис.а), после этого отключается разъединитель QS1 или QS2 поврежденной цепи, а затем выключатель включается.

«+»Простота, защищает