31. Поперечная направленная дифференциальная защита линий.

Для параллельных линий, подключённых к шинам через самостоятельные выключатели, применяется другая защита – направленная поперечная дифференциальная защита, которая способна выбирать и отключать только одну повреждённую линию.

Упрощённая принципиальная схема направленной поперечной дифференциальной защиты приведена на рисунке 6.8. упрощённая принципиальная схема защиты.

Защита состоит из пускового органа 1 (токового реле), и органа направления мощности 2 (реле направления мощности), включённого на разность токов защищаемых линий и на напряжение шин питающей подстанции. Оперативный ток подаётся на защиту через последовательно соединённые блок-контакты выключателей обеих линий.

При внешних к.з., а также при нагрузке и качаниях первичные токи I_I и I_II равны по величине и совпадают по направлению на обоих концах линий. Вторичные токи в цепи реле 1 направлены навстречу друг другу, ток в реле I_р = I₁ - I_II. При идеальной работе трансформаторов тока I_р = 0. Т.е. при внешних к.з., нагрузке и качаниях рассматриваемая защита не действует.

Однако вследствие погрешности трансформаторов тока и не­которого неравенства сопротивлений линий вторичные токи I_вI и I_вII несколько различаются по величине и фазе, в результате чего в реле появляется ток небаланса I_р = I_нб.

Для исключения работы защиты при внешних к.з. её ток срабатывания должен удовлетворять условию I_с.з > I_нб.

При повреждении на линии I ток в линии I_I > I_II, и поэтому их разность, т.е. ток в реле будет иметь то же направление, как и ток в повреждённой линии I.

При повреждении на линии II ток I_II > I_I и ток в реле I_p изменит своё направление на противоположное.

Из сказанного следует, что при к. з. на любой из параллельных линий в поперечной направленной дифференциальной защите появляется ток I_p и она приходит в действие. При к.з. на Л1 ток I_p имеет положительное направление, а при повреждении ЛII он направлен в обратную сторону.

Направленная поперечная дифференциальная защита так же имеет мёртвую зону при повреждениях вблизи шин противоположной подстанции и при к.з. в этой зоне действует каскадно.

В результате этого каждый комплект направленной по­перечной дифференциальной, имеет участок т, при к.з. в пределах которого ток I_р < I_с.з, вследствие чего этот комплект защиты не может сработать. Однако после отключения поврежденной линии с противоположной стороны не работавшая до этого защита при­ходит в действие и отключает поврежденную линию.

Такое поочерёдное действие защит называется каскадным, а зона (т_А и т_В), в пределах которой I_р < I_с.з, вследствие чего направленная дифференциальная защита не действует, пока поврежденная линия не отключится с противоположной сто­роны, называется зоной каскадного действия защиты.

При каскадном действии защиты полное время включения к.з. удваивается, что является недостатком защиты, поэто­му зону каскадного действия стремятся сократить.

Вторым серьёзным недостатком направленной поперечной дифференциальной защиты является наличие мёртвой зоны по напряжению органа направления мощности при близких 3-х фазных к.з., когда напряжение, подводимое к реле, практически снижается до нуля.