Назначение и принцип действия

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания простые и направленные МТЗ (НМТЗ) не могут обеспе­чить селективного отключения КЗ. Так, например, при КЗ на W2 (рис. 13.2) НМТЗ 3 должна подействовать быстрее РЗ 1, а при КЗ на W1,наоборот, НМТЗ 1 должна подействовать быстрее РЗ 3. Эти противоречивые требования не могут быть выполнены с помощью НМТЗ. Кроме того, МТЗ и НМТЗ часто не удовлетворяют требованиям быстродействия и чувствительности. Селективное отключение КЗ в сложных кольцевых сетях может быть обеспечено с помощью дистанционной РЗ (ДЗ).

Выдержка времени ДЗ t_з зависит от расстояния (дистанции) (рис. 13.3) между местом установки РЗ (точка Р) и точкой КЗ (К),т. е. , и нарастает с увеличением этого расстояния. Ближайшая к месту повреждения ДЗ имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные ДЗ.

Например, при КЗ в точке К1 (рис. 13.3) ДЗ2,расположен­ная ближе к месту повреждения, работает с меньшей выдержкой времени, чем более удаленная ДЗ1.Если же КЗ возникает в точке К2,то время действия ДЗ2увеличивается, и КЗ селективно отключается ближайшей к месту повреждения ДЗ3.

Основным элементом ДЗ является дистанционный измерительный орган (ДО), определяющий удаленность КЗ от места установки РЗ. В качестве ДО используются реле сопротивления (РС), реагирующие на полное, реактивное или активное сопротивление поврежденного участка ЛЭП (Z, X, R).Сопротивление фазы ЛЭП от места установки реле Р до места КЗ (точки К) пропорционально длине этого участка , так как ; ; , где , , - полное, реактивное и активное сопротивления участка ЛЭП длиной ; , , - удельные сопротивления на 1 км ЛЭП.

Таким образом, поведение дистанционного органа, реагирующего на сопротивление линии, зависит от расстояния до места повреждения.

В зависимости от вида сопротивления, на которое реагирует ДО (Z, X или R), ДЗ подразделяются на РЗ полного, реактивного и активного сопротивлений. Дистанционные РЗ реактивного и активного сопротивлений применяются редко, поэтому в дальнейшем рассматриваются только ДЗ, построенные на измерении полного сопротивления. Реле сопротивления, применяемые в ДЗ для определения сопротивления до точки КЗ, контролируют напряжение и ток в месте установки ДЗ (рис. 13.4).

К зажимам РС подводятся вторичные значения U_p и I_p от ТН и ТТ. Реле выполняется так, чтобы его поведение в общем случае зависело от отношения к . Это отношение является некоторым сопротивлением . При КЗ , и при определенных значениях РС срабатывает; оно реагирует на уменьшение , поскольку при КЗ U_p уменьшается, а I_p возрастает. Наибольшее значение , при котором РС срабатывает, называется сопротивлением срабатывания реле :

.

Для обеспечения селективности в сетях сложной конфигурации на ЛЭП с двусторонним питанием ДЗ необходимо выполнять направленными, действующими при направлении мощности КЗ от шин в ЛЭП. Направленность действия ДЗ обеспечивается при помощи дополнительных реле направления мощности или применением направленных РС, способных реагировать и на направление мощности КЗ.