Дифференциальная защита линий.

Релейная защита и автоматика
электроэнергетических систем
Лекция № 9
Дифференциальная защита
линий.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
Продольная дифференциальная защита линий
Нормальный режим и режим
внешнего короткого замыкания:
C1
I1
I2
1
Ip =
=
(I1 - I 2 )
n TT n TT n TT
I1
KA
I1 » I 2
I2
K1
Следовательно Ip ≈ 0
C2
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
2
Продольная дифференциальная защита линий
Внутреннее короткое
замыкание:
C1
I1
I2
1
Ip =
+
=
(I1 + I2 )
n TT n TT n TT
I1
K2
KA
I1 » I 2
I2
Следовательно Ip ≠ 0
C2
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
3
Погрешности продольной дифференциальной
защиты
Iнб = Iнам1 - Iнам2
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
4
Расчет параметров защиты
Ток срабатывания защиты отстраивается от
максимального тока небаланса:
Iс.з. ³ k н Iнб.max
Iнб.max = k a k однfi I КЗ.вн.max
ka – коэффициент, учитывающий влияние
апериодической составляющей тока КЗ;
kодн – коэффициент, учитывающий однотипность ТТ;
fi – допустимая 10% погрешность ТТ;
IКЗ.вн.max – максимальное значение тока внешнего КЗ.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
5
Оценка защиты
Достоинства:
1. Простота алгоритма работы;
2. КЗ может быть ликвидировано мгновенно, без выдержки
времени.
Недостатки:
1. Необходимость прокладки контрольного кабеля, для
соединения ТТ между собой.
Область применения: в основном применяется для защиты
оборудования – генераторов, трансформаторов, мощных
двигателей.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
6
Поперечная дифференциальная защита линий
С
Q1
Q3
ПК-1
I1
I2
Нормальный режим и режим
внешнего КЗ
I ПК -1 = I ПК -2 =
I1
I
- 2
n TT n TT
ПК-2
Q2
Q4
I1 » I2
Þ
I ПК -1 = I ПК -2 » 0
Q5
KЗ
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
7
Поперечная дифференциальная защита линий
С
Q1
Режим внутреннего КЗ на линии
Л1
Q3
ПК-1
I1
I2
I ПК -1 =
n TT n TT
I1
Л1
I2 Л2
KЗ
I1 > I 2
ПК-2
I2
Q2
Q4
I ПК -2
Þ
I ПК-1 ¹ 0
I2
I2
=
+
¹0
n TT n TT
Q5
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
8
Поперечная дифференциальная защита линий
Векторные диаграммы при КЗ на линии Л1 (первого и второго
полукомплекта соответственно). Отключение Q1 и Q2.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
9
Поперечная дифференциальная защита линий
С
Q1
Режим внутреннего КЗ на линии
Л2
Q3
ПК-1
I2
Л1
Л2
I1
KЗ
ПК-2
I1
I2
I ПК -1 =
n TT n TT
I1 < I 2
I1
Q2
Q4
I ПК -2
Þ
I ПК -1 ¹ 0
I1
I1
=
+
¹0
n TT n TT
Q5
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
10
Поперечная дифференциальная защита линий
Векторные диаграммы при КЗ на линии Л2 (первого и второго
полукомплекта соответственно). Отключение Q3 и Q4.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
11
Структура полукомплектов
Цепи переменного тока
и напряжения
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
Цепи постоянного
оперативного тока
12
Расчет параметров защиты
1. Ток срабатывания защиты отстраивается от
максимального тока небаланса:
Iс.з. ³ k н Iнб.max
Iнб.max = I¢нб. + I¢¢нб.
I¢нб. = k н k a k одн fi I КЗ.вн.max
z Л1 - z Л2
I¢¢нб. =
IКЗ.вн.max
z Л1 + z Л 2
zЛ1, Л2 – сопротивления линий Л1 и Л2.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
13
Расчет параметров защиты
2. Ток срабатывания защиты отстраивается от
максимального тока нагрузки:
kн
Iс.з. ³ I раб.max
kв
Из двух рассчитанных значений выбирается большее.
Чувствительность защиты проверяется в точках равной
чувствительности полукомплектов и в зоне их
каскадного действия.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
14
Оценка защиты
Достоинства:
Защита отличается простотой, быстродействием и абсолютной
селективностью.
Недостатки:
1. После срабатывания одного из комплектов, второй необходимо
вывести из работы, т.к. возникает вероятность неселективного
действия защиты при внешних КЗ.
2. Наличие зоны каскадного действия.
Область применения: в настоящее время для защиты
параллельных линий применяется довольно редко; в основном
находит применение для защиты обмотки статора генератора от
межвитковых замыканий.
Составил: Понамарев Е.А.,
ассистент каф. ЭСС ЭНИН
15