Фильтры симметричных составляющих и их использование в схемах релейной защиты.

Для выделения из полных фазных токов и напряжений прямой, обратной и нулевой составляющих используются фильтры симметричных составляющих (прямой, обратной и нулевой).

Рис. 3.4. Защита с фильтром симметричных составляющих

Через фильтр ZА симметричных составляющих тока подключают реле КАк трансформаторам тока. Ток в реле IР можно выразить через токи фаз илисоставляющие прямой (I1), обратной (I2) и нулевой (I0) последовательностей:

Ip = Ka · Ia + Kb · Ib + KcIc = K1I1+ K2I2 + K0I3,

где Ка, Кb, Кc, К1, К2, К0 – коэффициенты пропорциональности, зависящиеот свойств фильтра ZА.

Фильтры симметричных составляющих выполняются соединениемспециальным образом элементов с активными и реактивными сопротивлениями. Широкое распространение получили фильтры токов и напряженийнулевой последовательности, выполненные на трансформаторах тока и напряжения. Однако такой фильтр получил небольшое распространение из-за значительного тока небаланса, протекающего через реле в нормальномрежиме.

Бо̀льшее распространение получил фильтр нулевой последовательности в виде специального трансформатора нулевой последовательности(ТНП).

В качестве фильтра нулевой последовательности может служитьвторичная обмотка пятистержневого трансформатора напряжениятипа НТМИ-10, соединённая в разомкнутый треугольник.

Существуют способы выполнения фильтров напряжений нулевойи обратной и прямой последовательности с помощью сопротивлений иликонденсаторов (рис. 3.5, рис. 3.6). В схеме на рис. 3.6 сопротивления подбираются так, чтобы напряжение Umn на выходе было равно нулю, если

междуфазные напряжения не содержат составляющих обратной последовательности.

Если в этой схеме поменять местами резисторы и конденсаторы, тополучим фильтр напряжений прямой последовательности.

Рис. 3.5. Схемы фильтров нулевой последовательности

Схема фильтра напряжения обратной последовательности

3. Особенности выполнения дифференциальной защиты трансформаторов, вызванные наличием бросков тока намагничивания, неравенством токов вторичных обмоток ТТ, неодинаковостью схем соединения обмоток силовых трансформаторов. (метода)

Билет №7

1. Смешанная селективность, логическая селективность + временная селективность. Пример применения.(в тетради)

2. Защита со сравнением значений токов в контактных подвесках смежных путей.

Поперечная защита с взаимными связями, позволяет уменьшить общее время отключения КЗ.

Цель выполнения такой защиты та же, что и защиты с телеблокировкой – уменьшить время срабатывания. Достигается это за счёт того, что вторая ступень дистанционной защиты выполняется без выдержки времени. Это стало возможным за счёт использования поперечных связей с применением максиселектора.

Как видно из приведённой схемы, такую защиту можно использовать на многопутных участках. В нашем случае рассматривается трёхпутный участок. Фидер контактной сети каждого из путей оснащается теми же защитами, что и одиночный фидер: ускоренной токовой отсечкой и двухступенчатой дистанционной защитой. Токовая отсечка (КА) и первая ступень дистанционной защиты без выдержки времени (KZ1) поперечных связей не имеют. Они действуют традиционным способом – через логический элемент «ИЛИ» на выходной орган (ВО). Эти защиты имеют собственное время срабатывания до 60 мс (три периода промышленной частоты). Зоны действия этих защит и ступеней те же: для токовой отсечки – ближайший участок фидера, а для первой ступени ДЗ – 85 % длины участка от ТП до ПС. Вторая ступень ДЗ (KZ2) также выдержки не имеет.

Рассмотрим работу того комплекта на подстанции, который защищает фидер на выключателе Q1.

При КЗ, которое находится вне пределов зон токовой отсечки и первой ступени (точки К1 и К2), срабатывает вторая ступень КZ2 и посылает свой сигнал на логический элемент «И», куда должен поступить ещё один сигнал от схемы сравнения. Схема сравнения, в свою очередь, сравнивает сигнал от максиселектора SL, выбирающего (селектирующего) наибольший ток остальных фидеров (второго и третьего), и ток первого фидера. Схема сравнения (СС) выдаёт сигнал на логический элемент в том случае, если первый фидер имеет бóльший ток по отношению к наибольшему току остальных двух фидеров. Дальше замыкается цепь отключения. Если КЗ произошло слишком близко к шинам ПС, то все три тока (в трёх фидерах) примерно одинаковы и СС не выдаёт сигнала и KZ2 не срабатывает. В этом случае срабатывает защита ПС и отключает свой выключатель. По второму и третьему фидеру прекращается подпитка точки КЗ, ток 1-го фидера становится намного больше, и СС выдаёт свой сигнал. В этом случае отключение будет каскадным с малым промежутком времени между отключениями двух выключателей. Опыт показывает, что в зоне каскадного действия (около 5 % от длины фидера) отключение повреждений производится значительно быстрее, чем защитой, селективность которой обеспечивается выдержками времени. Однако этот способ по быстродействию несколько уступает телеблокировке. Следует учесть, что защита с поперечной связью по надёжности является более предпочтительной.