ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Литература / Шнеерсон

дейсrвия при близких трехфазных КЗ, когда все напряжения сни­ жаются до нуля, использование блока памяти П необходимо в любом случае. Возможно использование комбинаций рассмотренных выше вариантов при формировании поляризующей величины En . Не­ которые наиболее распространенные варианты формирования поляризующей величины E.n для направленных ДО с характери­ стиками, проходящими через начало координат, приведены на

рис. 2.32.

Вариант I соответствует запоминанию с помощью блока па­ мяти П nредаварийного основного напряжения Ilp• В результа­

те поляризующая величина = k I.l.; сохраняет заданное вре­

u;, n п

мя фазу напряжения им вшегося на входе ДО до возникно-

1)!l.p

IV) !!р

Рис. 2.32. Варианты формирования поляризующего напряжения &,.

91

Вариант V,

0

П.

Варианты WII и VII

92

при использовании варианта Vм· Рассматривается ДОлв при фор­ мировании напряжения J.lд по варианту IV в табл. 2.3.

в этом случае (рис. 2.33) сравнительно быстрое цифровое из­

(рис. 2.32) ДО обладает определенными динамическими свой­ ствами (см. §7.10).

Особый случай представляет отсутствие напряжения на вхо­ де защиты до возникновения К3 и последующее включение на трехфазное КЗ (например, включение линии, находившейся без напряжения, на трехфазное К3 в месте установки защиты). Дан­ ный режим фиксируется отсутствием как основного или допол-

J!лв

J!вс

Рис. 2.33. Формирование поляризующей цепи с контролем входного напряжения

93

нительного напряжения, так и напряжения на входе блоков па­ мяти (рис. 2.32). Сигнал на отключение при фиксации указан­ ного режима вырабатывается (или не вырабатывается) в зави­ симости от стратегии пользователя, так как селективное выяв­ ление повреждения в данном случае невозможно.

Аналогичные проблемы возникают при обеспечении чёткого действия направленных ДО при близких повреждениях на осно­ ве других принципов сравнения величин, в частности на осно­ ве сравнения абсолютных значений (см. п. 2.5.3). В этом случае в отличие от способов сравнения по фазе особые точки не рас­ полагаются на характеристике срабатывания, вследствие чего напряжение поляризации kп!l.д неповрежденных фаз вводится в

обе сравниваемые величины. В результате для ДО с характери­ стикой, проходящей через начало координат, с учетом (2.44) при условии k2 = -k.t, необходимом для обеспечения направленнос­

ти, имеем

При I<3 в месте установки ДО входное напряжение Ilp = О, от­ сюда имеем следующее условие срабатывания ДО:

1 2I p+ rr!Iд l 1- 2I p+ rr!Iд /,

что соответствует ХС реле направления мощности с четкой фиксацией направления повреждения при изменении фазы то­ ка lp в зависимости от того, произошло I<3 в точке К1 или К2

(см. рис. 2.31,а).

2.7. Трехфазные дисrанциониые органы

Как отмечалось в §2.5, под трехфазным ДО понимается струк­ тура, действующая при нескольких видах повреждения, при по­ строении которой используется более чем одна комбинация Ilp, lp из табл. 2.1. Формально структура, обеспечивающая объеди­ нение нескольких пофазных ДО, например ступень ДЗ, являет­ ся трехфазным ДО. Анализ подобных структур полностью осно­ ван на анализе отдельных пофазных ДО. Принципиально новые качества получаются при выполнении трехфазных ДО на осно­ ве сравнения электрических величин, использующих более чем одну комбинацию !l.p, lp из табл. 2.1. Ниже рассматриваются ука-

94

Рис. 2.34. Трехфазный ДО на основе максимального и минимального из абсол!ОТНЬIХ значений величин

95

Рис. 2.35. Структура фильтрового направленного ДО

где .[.[1, .[.[2 и 11, l2 - симметричные составляющие напряжений

и токов прямой и обратной последовательностей.

Структуру данного ДО поясняет рис. 2.35, где 1, 2 - фильт­ ры напряжения обратной и прямой последовательностей; 3, 4 -

фильтры тока обратной и прямой последовательностей. Покажем, что граница действия данного ДО определяется при

всех металлических двухфазных К3 точкой Z1к = Zy и что ДО об­

ладает направленностью действия.

Для обобщенной схемы ЭС с двусторонним питанием (рис. 2.36,а) имеем схемы замещения отдельных последовательнос­

тей (рис. 2.36,б,в).

При металлических двухфазных К3 в точке К (рис. 2.36,а)

справедливы следующие соотношения между напряжениями и

токами обратной последовательности .[.[1, .[.[2 , l1, 12 фазы А в ме­

сте установки ДО (точка и Iliк, Il2к, l1к, l2к в месте поврежде­

ния (при равенстве сопротивлений прямой и обратной после­ довательностей элементов ЭС):

где Е.т. - эквивалентная ЭДС, приведенная к точке К; Z.1т. = Z.2т, -

эквивалентные сопротивления прямой и обратной последова­ тельностей, приведенные к точке К.

96

в)

Рис. 2.36. Схемы замещения ЭС при анализе трехфазныхфильтровых ДО

97

что в реальных условиях в большинстве случаев выполняется. В

частности, при Е.1 = E.t при двухфазных КЗ имеем d = 2, отсюда из (2.69) при E.1:r. получим

(2.70)

При близком КЗ «за спиной» изменяется место приложенц напряжений Iliк и Il2к, по отношению к точке установки ДО

по сравлению с рис. 2.37,б,в, а, следовательно, изменяются на­ правления токов l1 и l2 и знаки перед слагаемыми с Z. · В резуль­

тате при Ziк = О вместо (2.70) получим y

где Zic - сопротивление противоположной относительно точки 1 части ЭС.

Указанное соответствует чёткому несрабатыванию ДО.

Все полученные соотношения полностью справедливы и при двухфазных КЗ на землю, так как в этом случае также

справедливо условие Iliк = Il2к, откуда следует справедливость выражения (2.69), но при других значениях d. = E.1/Il2к, соот­

ветствующих двухфазному КЗ на землю.

Трехфазные ДО на основе сравнения фаз двух электриче­ ских величин. Правильное действие ДО при нескольких видах

повреждений может быть обеспечено сравнением по фазе вели­

чин Е.1 и Е.2, зависящих от комбинаций токов и напряжений раз­ личных фаз. В частности, при сравнении компенсированных ли­

нейных и фазных напряжений, приведенных в табл. 2.4 [12,13],

Таблица 2.4. Действие ДО 11а rравJЩа)[ эон

98

99

сдвинуть на угол ,()!l, Условие (2. 72), соответствующее опере.

жению вектором ), вектора Ilвc на угол, меньший (!l) эквива­ лентно условию положительности мнимой составляющей Ilлв,

если J.!.вс лежит на оси абсцисс. Для получения этого необходи­ мо умножить оба вектора Il.:Л и !l() на сопряженный вектор Il !l(, Таким образом, выражению (2.72) эквивалентно соотношение

Соотношению (2.73) соответствует выражение

которое получается заменой () и !l;c их симметричными со­ ставляющими [4]. Это означает с учетом (2.68), что алгоритм реле Бреслера эквивалентен алгоритму фильтрового ДО на ос­ нове сравнения абсолютных значений величин. Поэтому харак­ теристики данного ДО описываются также выражением (2.69).

Трехфазные ДО на основе сравнения фаз нескОJIЪких эле­ ктрических величин. Из значительного разнообразия извест­ ных вариантов ДО данной группы следует выделить в первую очередь следующие.

Дистанционные органы на основе фиксации порядка чередова­ ния компенсированных напряжений. Как показано в [47], фик­ сация порядка чередования трех компенсированных линейных напряжений по выражению (2.71) в прямом и обратном направ­ лениях (рис. 2.37) обеспечивает такие же характеристики, как и реле Бреслера.

Рис. 2.37. Прямое (а) и обратное (б) чередование трех комnенсироваииых наnр.яжений

)((.