32. Направленная защита с в.Ч. Блокировкой (нвчз). Канал токов высокой частоты.

Высокочастотные защиты являются быстродействующими. Они применяются в тех случаях, когда по условиям устойчивости или по другим причинам требуется быстрое двустороннее отключение к.з. в любой точке защищаемой линии.

Направленные защиты с высокочастотной бло­кировкой (т. е. с блокировкой токами высокой частоты), основан­ные на сравнении направлений мощности к.з. по концам защищае­мой линии.

Направленная в.ч. защита реагирует на направление (или знак) мощности к.з. по концам защищаемой линии.

Как видно из рисунка 7.1, а), при к.з. на защищаемой линии (в точке К1) мощности к.з. на обоих концах поврежденного участка АВ имеют одина­ковый знак и направление от шин в линию.

В случае же внешнего к.з. (точка К2) направление и знаки мощности по концам защищаемой линии оказываются различными. На ближайшем к месту повреждения конце линии мощность к.з. S_B отрицательна и направлена к шинам, а на удаленном положи­тельна и направлена от шин в линию.

Из этого следует, что, сравнивая направления мощности по концам линии, можно определить, где возникло повреждение: на линии или за ее пределами.

Такое сравнение осуществляется при помощи реле мощности М (рисунок 7.1, б), которые устанавливаются на обоих концах линии и включаются так, чтобы при к.з. на защищаемой линии они раз­решали действие защит на отключение.

Блокирующий ток посылается специальными генераторами токов высокой частоты ГВЧ (рисунок 7.2), управляемыми реле мощности М, и принимается специальными приемниками токов высокой частоты ПВЧ, настроенными на ту же частоту, что и генераторы. Приняв высокочастотный сигнал, приемники выпрямляют полученный ток и подают его в обмотку блокирующего реле Б, которое размыкает цепь отключения своей защиты, не позволяя ей действовать на отключение.

При к.з. на защищаемой линии блокирующий сигнал высокой частоты отсутствует, так как реле мощности, срабатывая, не поз­воляют действовать передатчикам высокой частоты. В этом случае контакты блокирующих реле остаются замкнутыми, разрешая реле мощности действовать на отключение.

Таким образом, блокирующий ток высокой частоты появляется в линии только при внешних к.з., обеспечивая селективную работу защиты. Зона действия защиты ограничивается трансформаторами тока, питающими реле мощности.

На рассмотренном принципе выполняются защиты, сравни­вающие направления мощностей в фазах или мощности нулевой или обратной последовательности. Реле мощности в двух послед­них случаях включаются через соответствующие фильтры на токи и напряжения нулевой или обратной последовательности.

Из принципа действия направленной высокочастотной защиты следует, что защита содержит релейную часть, реагирующую на направление мощности к.з., и высокочастотную часть, генерирующую и принимающую токи высокой частоты.

Канал токов высокой частоты. Особенности выполнения пускового органа (ПО) НВЧЗ, выбор уставок ПО. Высокочастотным (в. ч.) каналом или каналом токов высокой частоты называют путь, по которому замыкаются токи высокой частоты, используемые для блокировки защиты.

На рисунке 7.3 показан в. ч. канал по схеме фаза – земля, при которой ток высокой частоты передается по одному из проводов линии и возвращается по земле. На каждом конце линии устанавли­вается в.ч. пост 1, состоящий из передатчика ГВЧ, генерирующего токи высокой частоты, и принимающего их приемника ПВЧ. Вы­ходная цепь в.ч. поста подключается одним зажимом к земле, а вторым — к линии электропередачи через кабель2, фильтр присо­единения 3 и конденсатор связи 4. По концам провода линии, используемого для передачи токов высокой частоты, устанавли­ваются заградители 5, запирающие выход токами высокой частоты за пределы линии.

Потери энергии, происходящие при передаче в. ч. сигнала, называются затуханием и условно характеризуются величиной затухания в элементах высокочастотного канала и условно характеризуются величиной: , где Р_вх – мощность на входе рассматриваемого элемента канала (в начале элемента); Р_вых –мощность, получаемая на его выходе (в конце элемента). За единицу затухания принимается Децибел (Дб).

Пусковой орган защиты выполняется при помощи двух комплектов реле, один из которых (реле П2) пускает передатчик высокочастотного поста, а второй (реле П1) управляет цепью отклю­чения защиты. Для пуска защиты при междуфазных к.з. при­меняются токовые реле, включенные на ток фазы, а в случае не­достаточной их чувствительности — реле сопротивления. Пуск защит в комплектах от замыканий на землю обычно осуществляется посредством реле, реагирующих на ток нулевой последовательно­сти. В некоторых схемах для пуска защит используется реле тока и напряжения обратной последовательности,

Орган направления мощности М осущест­вляется посредством обычных реле мощности.

В комплектах от замыканий на землю реле мощности вклю­чается на ток и напряжение нулевой последовательности. В защи­тах от несимметричных к.з. реле мощности питается током и на­пряжением обратной последовательности.

Особенности пускового органа защиты

Непременным условием правильной работы защиты при внешних к.з. является пуск высокочастотного передатчика на ближнем к месту к.з. (т. е. приемном) конце линии. При несогласованной чувствительности пусковых реле на противоположных концах ли­нии это условие может быть нарушено. Так, например, если при внешнем к.з. реле П2, пускающее в. ч. передатчик на приемном конце линии, не сработает из-за недостаточной чувствительности, а реле П1 пускающее защиту на питающей стороне линии, окажется более чувствительным и подействует, то защита на питающем конце неправильно отключит линию из-за отсутствия блокирующего сигнала с приемного конца.

Для исключения этого пусковой орган выполняется из двух комплектов реле: одного – П2 для пуска высокочастотной части и второго – П1 в цепи отключения. При этом реле П2 должно быть в 1,5 – 2 раза чувствительнее реле П1 на своем и противопо­ложном концах линии. При выполнении этого условия имеется полная гарантия, что более чувствительные реле П2 обеспечат пуск в. ч. передатчика, если пришли в действие более грубые пусковые реле П1 в цепи отключения. Уставки пусковых реле. Оба пусковых комплекта реле П1 и П2 должны быть отстроены от максимальной нагрузки (если они на нее реагируют) и надежно действовать при к.з. на противоположном конце защищаемой линии. Токовые реле отстраиваются от нагрузки по формуле, аналогичной для токовых реле МТЗ: По этому выражению определяется уставка пусковых реле П2, пускающих в.ч. передатчик. Уставки пусковых реле П1, управляющих цепью отключения, принимают в 1,5 – 2 раза грубее уставок на П2.Чувствительность реле, управляющих отключением, проверяется по к.з. на противоположном конце линии, коэффициент чувствительности должен быть в худшем случае не меньше 1,5 – 2.