Пояснить принцип действия дистанционной защиты. Начертить принципиальную схему дистанционной направленной трехступенчатой защиты. Объяснить назначение каждого органа защиты и указать применяемые реле. Описать действие схемы. Начертить и объяснить диаграммы распределения выдержек времени дистанционной защиты.
Решение
Дистанционные защиты (ДЗ) получили свое название за способность определять расстояние (дистанцию), от места установки защит до места повреждения, и в зависимости от расстояния отключать поврежденный участок с заданной выдержкой времени.
В общем виде характеристика срабатывания ДЗ может быть представлена выражением t=f(lp.k), время срабатывания плавно нарастает с увеличением расстояния до места КЗ lp.k.
Органом определяющим расстояние до места КЗ (дистанционным органом) служит реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующее на сопротивление (активное, реактивное, полное) участка линии до точки КЗ. Сопротивление участка пропорционально длине линии:
zpk=zуд*l.
Наиболее часто применяют реле полного сопротивления. В схеме ДЗ также участвует орган направления мощности, за положительное направление тока КЗ принято направление от шин в линию.
Выдержка времени выбирается так, чтобы защиты, работающие в одном направлении, имели время срабатывания на Δt больше защит предыдущего участка.
На рисунке 1 представлена ступенчатая характеристика зависимости времени срабатывания ДЗ от расстояния lpk
. Существуют также ДЗ с плавно нарастающими и комбинированными характеристиками, однако, в виду сложности они применяются крайне редко.
Как правило, ДЗ выполняются с тремя зонами действия (рис. 1). Первая зона охватывает 75–85% длины линии, время срабатывания этой зоны минимально и находится в пределах 0,02–0,15 сек.
Для сравнения красной штрих-пунктирной линией обозначена уставка по времени срабатывания максимальной токовой защиты. Из графика можно сделать вывод, что ДЗ более быстрая защита при повреждениях на Л-1.
Вторая зона ДЗ охватывает оставшийся участок линии Л-1 и шины питаемой подстанции. Вторая зона имеет выдержку времени на ступень больше, защит установленных на шинах второй ПС.
Третья зона является резервной для защит Л-2