ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита шин

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

ЗАЩИТА СБОРНЫХ ШИН

1

Защита сборных шин

Сборные шины – элемент распределительного устройства, предназначенный для приема мощности от источника и распределения ее между отходящими присоединениями. Может быть выполнена жестким неизолированным проводником или гибкими проводниками.

2

Защита сборных шин

Для защиты шин могут применяться защиты питающих шины присоединений (генераторов на станциях, трансформаторов и линий).

Однако эти защиты работают при КЗ на шинах с выдержкой времени. По условиям устойчивости, особенно в сети 110-500 кВ, обычно требуется быстрое отключение междуфазных КЗ на шинах. Появляется необходимость в применении специальных защит шин, способных отключать повреждения на них без выдержки времени.

Кроме недостаточной быстроты действия, защиты линий, трансформаторов и генераторов зачастую не могут обеспечить селективного отключения поврежденной системы шин.

3

Защита сборных шин

Специальную защиту сборных шин применяют в тех случаях, когда защита присоединений не в состоянии обеспечить необходимое быстродействие и селективность!

Для прекращения КЗ защита должна действовать на отключение всех присоединений, питающих повреждённую шину. Это важно, т.к. неправильное действие может привести к отключениям станции или подстанции целиком.

Могут применяться:

-дифференциальная защита,

-токовые отсечки,

-дистанционная защита.

Защиту часто сочетают с АПВ, т.к. характер повреждения на шинах может носить неустойчивый характер, и при быстром отключении не восстанавливается после повторного включения.

4

Дифференциальная защита шин

Дифференциальная токовая защита шин предназначена для быстрого отключения электрических цепей, включенных на сборные шины, при КЗ на сборных шинах или на любом другом оборудовании, входящем в зону действия защиты (выключатели, разъединители, ошиновка).

Зона ее действия ограничивается трансформаторами тока, к которым подключены реле защиты. В основу выполнения защиты положен принцип сравнения значений и фаз токов.

Для выполнения защиты дифференциальное реле РТ подключают к трансформаторам тока присоединений, как показано на рис. 1. При таком включении ток в реле всегда будет равен геометрической сумме вторичных токов присоединений.

5

Дифференциальная защита шин

При КЗ на шинах (рис. 1, а) вторичные токи присоединений будут иметь одно направление и через реле будет проходить сумма этих токов.

При внешнем КЗ и в нормальном режиме (рис. 1,б) в реле будет иметь место разность токов (питающих и отходящих присоединений, имеющих разное направление токов в цепи). Реле не

сработает, если оно отстроено от тока небаланса,

Рис. 1

появляющегося вследствие погрешности трансформаторов тока.

6

Дифференциальная защита шин

Рис. 1. Токи в реле дифференциальной токовой защиты шин при КЗ на шинах (а) и внешнем КЗ (б)

7

Дифференциальная защита шин

Дифференциальный принцип: сравнение значений и фаз токов, подходящих к защищаемому объекту и отходящих от него.

ИТТ выбираются одинаковыми для всех присоединений (по самому мощному, например, по повышающему трансформатору).

8

Дифференциальная защита шин

На электростанциях и подстанциях с реактированными линиями для защиты шин 6-10 кВ применяется неполная дифференциальная защита. Основное ее отличие от полной дифференциальной защита в том, что она, включается на сумму токов всех источников питания (рис. 2). Пусковой орган защиты - реле тока KA1 - включен на токи генератора, трансформатора связи с системой (если есть СВ, то он тоже в контуре защиты). Защита шин обычно выполняется в двухфазном исполнении, так как применяется для сетей 6 - 10 кВ,

работающих с изолированной нейтралью.

Рис. 2. Схема неполной дифференциальной защиты шин

9

Неполная дифференциальная защит шин

Рис. 3. Схема неполной дифференциальной защиты шин

10