Критерии необходимости и достаточности токовых ненаправленных, направленных и дистанционных защит

Применение ненаправленных защит возможно в радиальных сетях с одним источником питания.

Применение направленных защит позволяет обеспечить селективность токовых защит в кольцевых сетях с одним источником питания и в радиальных сетях с любым числом источников питания.

Пример с практики: Можно ли обеспечить селективность только направленными и ненаправленными защитами. Ступень селективности – 0,5 с.

Для удобства развернем схему и выставим уставки по времени.

Ненаправленными можно сделать защиты:

1, 10, 11 – ближе всех к источнику (максимальная выдержка времени);

3, 8 – выдержка времени соседних защит меньше, чем у данных;

5, 6 – одинаковая выдержка времени (зависит от токов, т.е. небходимо сделать одинаковыми уставки по току, иначе защита 5 будет работать неселективно).

Остальные защиты нужно сделать направленными (направление «от шин в линию»).

Аналогичный пример, но с поперечной связью:

В данном случае селективность направленными и ненаправленными защитами обеспечить нельзя. Т.к. при КЗ на участке 9-10 сработают защиты 9 и 10 и либо 4, либо 5, что является неселективной работой. При КЗ на участке 3-4 сработают защиты 3,4 и либо 9, либо 10, что является неселективной работой.

Далее пример из какого-то учебника.

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания простые и направленные МТЗ (максимальные токовые защиты) и НТЗ (направленные токовые защиты) не могут обеспечить селективного отключения КЗ.

В этом нетрудно убедиться на примере кольцевой сети с двумя источниками питания, представленной на рис. 11.1. Так, например, при КЗ на W2 (рис. 11.1) НТЗ 3 должна подействовать быстрее РЗ 1, а при КЗ на W1, наоборот, НТЗ 1 должна подействовать быстрее РЗ 3. Эти противоречивые требования не могут быть выполнены с помощью НТЗ. Кроме того, МТЗ и НТЗ часто не удовлетворяют требованиям быстродействия и чувствительности. Селективное отключение КЗ в сложных кольцевых сетях может быть обеспечено с помощью дистанционной РЗ (ДЗ).

Защиты, обладающие одинаковыми выдержками времени, можно сделать ненаправленными даже в схеме с 2 источниками питания, если их удастся отстроить от срабатывания от тока к шинам при КЗ за пределами защищаемого объекта с помощью изменения уставки.

Например, в схеме ниже защиты 5 и 6 обладают одинаковыми выдержками времени (по 1,5 с), поэтому соседние защиты обладают меньшими выдержками времени (защита 4 нижестоящая по отношению к 6 – уставка времени ниже на ступень (0,5 с), защита 7 нижестоящая по отношению к 5, уставка времени ниже на ступень). Значит, можно сделать их ненаправленными при условии, что от срабатывания за пределами зоны действия они отстроены. На графике под схемой защиту 6 можно сделать ненаправленной, а защиту 5 – нельзя, так как при КЗ за пределами линии она будет срабатывать одновременно с защитой 6 (так как выдержки времени у них одинаковые, неизвестно, какая из них сработает первой – так быть не должно, должна срабатывать защита 6). Значит, на защиту 5 необходимо устанавливать ОНМ.