Дифференциальный и тормозной токи в формирователе

1) В формирователе дифференциального и тормозного сигналов дифференциальный ток I_ДИФ формируется как модуль геометрической суммы всех токов, поступающих на входы реле ДЗШ. Тормозной ток I_TОРМ определяется как полусумма модулей всех токов, поступающих на входы реле ДЗШ:

где   –– максимальное количество подключений.

Для задания характеристики срабатывания ДЗШ вводится горизонтальный участок тормозной характеристики (ток начала торможения) и коэффициент торможения.

Коэффициент торможения равен отношению приращения дифференциального тока к приращению тормозного тока в условиях срабатывания:

Чем меньше коэффициент торможения, тем меньше наклон прямой и тем чувствительнее защита.

Характеристика срабатывания ДЗШ состоит из горизонтального и наклонного участков, соединенных плавным переходом:

где    – ток срабатывания дифференциальной защиты;

  – начальный ток срабатывания;

– начальный ток срабатывания ДЗШ при очувствлении;

  – коэффициент торможения;

  – тормозной ток;

  – длина горизонтального участка характеристики срабатывания;

  – ток начала торможения блокировки ДЗШ при очувствлении.

Органы дзш

2) Быстродействующий орган ДЗШ определяет разность скорости нарастания передних фронтов дифференциального и тормозного токов при КЗ. При КЗ в зоне дифференциальные и тормозные токи нарастают практически одновременно, а при внешнем КЗ – тормозной ток нарастает раньше дифференциального на (0,003 ÷ 0,005) с.

3) Медленнодействующий орган ДЗШ работает на принципе контроля формы дифференциального тока. При КЗ в зоне действия защиты дифференциальный ток по форме близок к синусоидальному и при выпрямлении изменяется два раза за период. При внешнем КЗ дифференциальный ток определяется насыщением высоковольтных трансформаторов тока и при выпрямлении изменяется один раз за период (при насыщении ТТ со стороны внешнего КЗ (из-за наличия апериодической составляющей тока) синусоидального сигнала уже не будет, а будет искажённый сигнал, который при выпрямлении изменяется единовременно за период).

4) Дифференциально-фазный орган является дополнительным критерием, определяющим место нахождения КЗ: в зоне действия защиты (на шинах или ошиновке) или вне нее.

Зона кз

Определение зоны КЗ осуществляется по углу сдвига фаз между векторами токов I₁ и I₂, сформированных из токов присоединений. Тут I₁ – наибольший из токов присоединений, а I₂ векторная сумма всех токов присоединений за исключением I₁:

При КЗ на шинах угол между векторами токов I₁ и I₂ близок к нулю. При внешних КЗ этот угол может составлять величину до 180°.

Характеристика срабатывания дзш

На рисунке представлена характеристика срабатывания ДЗШ, где линии с углами a) и b) соответствуют характеристике срабатывания при крайних значениях диапазона параметров срабатывания:

I – характеристика срабатывания при ; ; ;

II – характеристика срабатывания при ; ; ;

III – линия, соответствующая металлическим внутренним КЗ (линия зависимости дифференциального тока от тормозного при внутренних металлических КЗ).

[«Крайние значения» – при отсутствии (линия с углом b) или наличии (линия с углом a) очувствления.

Угол с) – предельный угол для второго участка характеристики, выше которого угол наклона второго участка быть не может (так как в таком случае будет неправильная работа защиты – несрабатывание при внутренних КЗ при больших токах).]