Основные защиты высоковольтных линий (дифференциально-фазная защита типа ДФЗ-201)

Дифференциально – фазная защита типа ДФЗ-201 применяется в качестве основной защиты воздушных линий электропередачи напряжением 110 – 220 кВ, на которых необходимо отключение всех видов повреждений без выдержки времени при КЗ в любой точке защищаемой линии.

В основу действия защиты положен дифференциальный принцип или сравнение фаз токов на противоположных концах линии. В отличие от обычных дифференциальных защит, диффазные защиты могут защищать объекты значительно большей протяженности (сотни километров).

Защита передает информацию о направлении тока с объекта на объект по высокочастотному (как правило) каналу, основным элементом которого является линия электропередачи. Некоторые приемопередатчики имеют модификации для организации связи по волоконно – оптическим линиям (ВОЛС), но широкого распространения они пока не получили, поэтому ограничимся рассмотрением высокочастотных (ВЧ) каналов связи и их элементов.

При КЗ вне зоны ДФЗ не работает, поэтому не может использоваться для дальнего резервирования. ДФЗ не реагирует на перегрузки, качания, асинхронный ход и неполнофазные режимы в системе. Защиты ДФЗ могут использоваться на линиях, оборудованных устройствами пофазного АПВ (ОАПВ).

Защита состоит, как правило, из двух (иногда трех) полукомплектов. Каждый из них включает в себя релейную и высокочастотную часть. Зона действия защиты ограничивается трансформаторами тока, установленными по концам защищаемой линии.

Структурная схема полукомплекта защиты ДФЗ-201

ВЧП – высокочастотный приемопередатчик. Основные сведения о различных типах приемопередатчиков приведены выше.

В состав релейной части защиты (элементы, объединенные в группу «ДФЗ») входят:

-        пусковой орган (ПО);

-        орган управления передатчиком или манипуляции (ОМ);

-        орган сравнения фаз токов (ОСФ);

-        выходное реле (ВР);

-        логическая часть защиты (Л);

Пусковой орган выполняет запуск передатчика при появлении КЗ в окружающей сети.

Орган манипуляции управляет параметрами ВЧ сигнала, формируемого передатчиком.

Орган сравнения фаз токов (ОСФ) по информации, полученной от приемника, определяет место КЗ: в зоне действия защиты или за ее пределами.

Выходное реле воздействует на отключение выключателя (В)

Логическая часть защиты по информации, полученной от пускового органа, формирует команды на пуск ВЧ передатчика, подготовку органа сравнения фаз к действию на отключение и готовит схему выходного реле.

Диаграмма, поясняющая работу защиты при коротком замыкании в зоне действия и за её пределами, приведена на рисунке:

Диаграмма работы дифференциально – фазной защиты

Наличие сигнала на выходе передатчика определяется управляющими сигналами, поступающими либо из релейной части защиты при возникновении ненормальных режимов сети, либо от органов управления ВЧП.

Когда передатчики не работают (защита находится в режиме ожидания) и приемники ничего не принимают, на выходе приемников протекает постоянный ток определенной величины (10 мА или 20 мА), называемый током покоя. При этом ЭДС во вторичной обмотке трансформатора органа сравнения фаз не наводится, так как магнитный поток в его сердечнике не изменяется. Ток в реле органа сравнения фаз (2-ПР4) равен нулю.

При коротком замыкании в зоне действия защиты (для защиты линии А - Б) положительные полупериоды условного тока I1+кI2 полукомплектов АБ (подстанция А, линия в сторону подстанции Б) и БА совпадают (диаграммы а1, б1). Положительному (или отрицательному в зависимости от типа ВЧ поста) полупериоду тока соответствует появление высокочастотного импульса на выходе ВЧ передатчика UВЧП (в1). Импульсы на входе приемника UВХ ПРМ от собственного передатчика и принимаемые с противоположного конца линии совпадают или близки по фазе (г1). При отсутствии сигнала ток выхода приемника IПР равен 20 мА (в некоторых случаях – 10 мА), а при появлении сигнала падает до нуля (д1). Прерывистый ток приема через трансформатор органа сравнения фаз преобразуется в пульсирующий ток в обмотке реле 2-ПР4 (IПР4 на диаграмме е1).

При КЗ вне зоны действия защиты (защита линии Б – В) положительные полупериоды условного тока сдвинуты примерно на 180° (а2, б2). Импульсы на входе приемника от собственного передатчика и принимаемые с противоположного конца линии находятся в противофазе (г2). Ток приема и ток в обмотке 2-4ПР равны нулю (д2, е2).

Вверх ]

Главная страница сайта

Форум РЗА - место общения любителей, поэтов и фанатов релейной защиты