27. Общая оценка токовых направленных защит. Схема направленной мтз на переменном оперативном токе.

Общая оценка токовых направленных защит

Направленная защита отличается от ненаправленной наличием реле направления мощности (РНМ). Устанавливается на линиях с двусторонним питанием.

В сетях до 35 кВ включительно является основной. Выполняется в двухфазном исполнении.

В сетях с глухозаземленными нейтралями используется как защита от междуфазных КЗ.

Для защиты от замыканий на землю используется направленная токовая защита нулевой последовательности.

Широко используется для защиты от КЗ на землю в сетях 110 кВ с глухозаземленными нейтралями.

Наличие РНМ позволяет при расчете тока срабатывания учитывать только режимы, в которых мощность протекает от шин в линию. Это позволяет повысить чувствительность защиты.

Это используется в направленных токовых отсечках. Ненаправленные токовые отсечки селективны и используются на линиях с двусторонним питанием. Реле направления мощности добавляется для повышения их чувствительности. Однако, направленные токовые отсечки более сложны из-за наличия РНМ, появляется мертвая зона. Поэтому они используются как защиты нулевой последовательности в сетях с глухозаземленными нейтралями.

Направленная МТЗ со ступенчатой выдержкой времени обеспечивает селективное отключение КЗ в радиальных сетях с несколькими источниками питания и в кольцевых сетях с одним источником питания. Однако, из-за встречно-ступенчатого выбора выдержки времени третьей ступени в ряде случаев время отключения поврежденного участка вблизи источника питания получается большим. Это ограничивает применение третьей ступени в качестве отдельной защиты. Поэтому в большинстве случаев токовая направленная защита в качестве основной применяется лишь в сетях напряжением 35 кВ.

В сетях с более высоким напряжением она используется как резервная.

Для направленных токовых защит схемы используются такие же, как и для ненаправленных.

Схема направленной МТЗ на переменном оперативном токе

28. Дифференциальные токовые защиты. Продольная дифференциальная защита.

Дифференциальные токовые защиты

Существует два вида дифференциальных защит линий:

1. Продольная.

2. Поперечная.

Это защиты с абсолютной селективностью

Продольная – для защиты элементов с сосредоточенными параметрами: трансформаторов, линий небольшой длины.

Поперечная – для защиты двух и более параллельных линий, обмотки статора генераторов от витковых замыканий, когда имеются параллельные ветви.

Продольная дифференциальная защита

Основана на сравнении токов в начале и в конце защищаемого элемента.

Для защиты устанавливаются одинаковые трансформаторы тока (ТТ) с двух сторон линии.

Одноименные фазы вторичной обмотки ТТ соединяются между собой.

Схема защиты получается путем параллельного соединения вторичных обмоток трансформаторов тока ТА1, ТА2 и реле тока КА.

Ток реле равен геометрической сумме токов

Iр=I2I+I2II

В нормальном режиме работы, при качаниях, а также при внешних коротких замыканиях (точка К2) пер­вичные токи I1I и I1II равны и сдвинуты по фазе на угол π. Если не учитывать погрешности трансформаторов тока, то I2I = - I2II, поэтому ток в реле Iр = 0 и защита не срабатывает.

Векторные диаграммы.

КЗ в т К1, нормальный режим работы, КЗ в т. К2

качания

При КЗ в т. К1 первичные токи I_1I и I_1IIсовпадают по фазе. Токи в реле складываются

Iр=I_2I+I_2II= I_2к

По реле протекает ток. Если Iр>= Iс.р, то защита срабатывает.

Продольная дифференциальная защита действует при повреждении в зоне и не реагирует на внешние короткие замыкания, токи качаний и токи нормальной работы. Эта защита обладает абсолютной селективностью. Она выполняется без выдержки времени.