2. Защиты на основе обмена разрешающими сигналами

Рисунок 3. Защита на основе обмена разрешающими сигналами

В данном случае, в отличие от рассмотренного выше, полный охват линии при КЗ обеспечивается формированием в защите на каждом конце линии и передачей к защите другого конца разрешающего сигнала от направленной ступени, охватывающей с запасом всю линию. Такой сигнал может быть сформирован дистанционной ступенью или органом направления мощности (см. рис. 2).

Сигнал отключения на каждом из концов линии формируется только при приходе разрешающего сигнала с противоположной стороны, что соответствует направлению мощности на обоих концах от шин в линию, т.е. нахождению КЗ на линии. Рисунок 3 поясняет данное решение.

Отключение происходит при подведении к элементу И (&) сигнала от направленного органа ( ) и приходе разрешающего сигнала с противоположного конца. Блок продления передаваемого разрешающего сигнала на время обеспечивает надежное срабатывание на противоположном конце ВЛ в случае, если передающий конец отключается быстрее, например, вследствие срабатывания первой ступени . При этом продлевающий сигнал создается лишь при выработке команды на отключение защитой рассматриваемого конца ВЛ.

3. Защиты с разрешающим сигналом при слабом питании (с эхо-сигналом)

Рисунок 4. Формирование разрешающего эхо-сигнала и сигнала отключения при слабом или одностороннем питании одного из каналов ВЛ

Структура на основе разрешающих сигналов (см. рис. 3) функционирует при срабатывании направленных ступеней защит по обоим концам линии. В то же время возможны случаи одностороннего питания и «слабого» питания, когда вследствие сравнительно большого сопротивления источника питания на одной из сторон ВЛ ток через защиту недостаточен для пуска отдельных ступеней. В этом случае невозможно отключение защитой и на противоположном конце линии, где защита запущена, так как на стороне «слабого» питания не формируется разрешающий сигнал для передачи. Для обеспечения отключения в этом случае защитой на стороне «слабого» питания может быть сформирован разрешающий «эхо-сигнал», передаваемый на противоположный конец. Принцип формирования «эхо-сигнала» и цепи отключения на стороне слабого (отсутствующего) питания поясняет рис. 4 (на стороне слабого питания применяем эту схему).

Наличие «слабого» питания фиксируется при этом приходом разрешающего сигнала от противоположной стороны с выхода блока Пр. и отсутствием пуска дистанционных ступеней защиты (блока ). В результате возникает сигнал на выходе схемы И (блок 1), который задерживается на время (задержка на срабатывание), затем продлевается на время (задержка на возврат) и через передатчик Пер. посылается на противоположную сторону (разрешающий эхо-сигнал), обеспечивая возможность отключения.

Задержка по времени необходима для того, чтобы исключить ложный «эхо»-сигнал в случае запаздывания блока , что особенно важно при внешнем КЗ со стороны слабого питания (в этом случае разрешающий эхо-сигнал придет на противоположную сторону, пустится направленный орган противоположной стороны ( ) и произойдет излишнее срабатывание).

Если же выключатель на стороне «слабого» питания отключен, то имеется сигнал , фиксируемый в этом случае логической схемой И (блок 2), и задержка в передаче «эхо»-сигнала на противоположную сторону устраняется. Затем сигнал продлевается на время и через передатчик передается на противоположную сторону.

Для отключения выключателя на стороне «слабого» питания также используется «эхо»-сигнал, продлеваемый на время , при одновременном контроле напряжения (блок <). Контроль сниженного напряжения фиксирует факт «слабого» питания. Отдельный контроль напряжения каждой фазы позволяет в этом случае произвести отключения только поврежденной фазы.

Следует отметить, что рассмотренный принцип может быть использован только в случае, если при внешних КЗ на стороне «слабого» питания токи через защиту достаточны для ее пуска (то есть для пуска блока ). В противном случае «эхо»-сигнал будет формироваться и при внешних КЗ, что не всегда допустимо.

Дополнительная информация, необходимая для более глубокого понимания, но которую не нужно расписывать на экзамене (Попов может об этом спросить), помечена *.

*Динамическое блокирование защит с разрешающими сигналами

*Инерционность трактов передачи разрешающих сигналов может привести к неселективному отключению в случае коммутаций в ЭС, например, после отключения внешнего КЗ. В качестве примера на рис. 5, а показано распределение токов КЗ на параллельных линиях до отключения выключателей (сплошные линии) и после отключения выключателя , когда выключатель еще не отключился (пунктирные линии).

*Указанное может происходить вследствие неодинаковости времени срабатывания защит или действия выключателей. Как видно из рис. 5, при отключении выключателя поврежденной линии происходит переориентация направления мощности на входах защит и неповрежденной линии . В результате этого вполне реален, например, случай, когда разрешающий сигнал от защиты еще присутствует на приемном входе Пр. защиты (см. рис. 3), в то время как орган , формирующий отключающий сигнал, уже переориентировался в сторону срабатывания, что приводит к отключению выключателя неповрежденной линии (излишнему срабатыванию).

Рисунок 5. Динамическое блокирование защиты на основе обмена разрешающими сигналами: а – пример КЗ на одной из параллельных линий, б – формирование запрещающих сигналов

*Введение «динамической блокировки» (рис. 5, б) препятствует неправильному действию защит в подобных случаях коммутаций в ЭС. При этом логическими блоками И 2 и 6 фиксируются при запуске пускового органа соответственно отсутствие положительного направления при КЗ и отсутствие разрешающего сигнала с противоположной стороны.

*Блок «Положительное направление» является органом памяти (запоминает предыдущее направление тока), поэтому при отключении выключателя и изменении направления тока на линии блок выдает «0».

*Затем, с выдержками времени , необходимыми для отстройки от возможных замедлений в измерении при КЗ в положительном направлении, происходит запрет на время (задержка на возврат) пуска разрешающего сигнала и запрет отключения. Таким образом, при дальнейшей переориентировке защиты ее действие на время блокируется.