5. Дифференциально-фазная вч защита (дфз).

Дифференциально-фазная высокочастотная защита основана на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии.

Считая положительными токи, направленные от шин в линию, находим, что при внешних КЗ в точке К1 (рис. а) токи I_М и I_N по концам защищаемой линии имеют различные знаки и следовательно, их можно считать сдвинутыми по фазе на 180

В случае же КЗ на защищаемой линии (рис. б) токи на ее концах имеют одинаковые знаки и их можно принять совпадаю­щими по фазе, если пренебречь сдвигом векторов ЭДС Е_М и Е_N концам электропереда­чи и различием углов полных сопротивлений Z_M и Z_N.

Таким образом, сравнивая фазы токов по концам линии, можно установить местополо­жение КЗ. В обычных схемах дифференциаль­ных защит сравнение фаз токов осуществляет­ся в дифференциальных реле путем непосредственного сравнения токов, проходящих в начале и конце линии; в дифференциально-фазовой ВЧ защите сравнение фаз осуществляется косвенным путем посредством токов высокой частоты. Токи высокой частоты передаются по каналу, образованному проводом линии высокого напряжения и землей.

Упрощенная схема, иллюстрирующая работу дифференци­ально-фазной защиты, и диаграмма, поясняющая принцип ее дей­ствия, приведены на рисунке.

Защита состоит из:

• приемопередатчика, включающего в себя ГВЧ, ПВЧ;

• реле отключения РО, питаю­щегося током приемника,

• пусковых реле (пускового органа) П1 и П2, одно из которых пускает ГВЧ, а второе контролирует цепь отключения защиты.

• органа манипуляции, управляющего (с помощью Тм) передатчиком токов высокой частоты в зависимости от знака срав­ниваемых токов,

• органа сравнения фаз токов, дейст­вующего на отключение при совпадении фаз токов, проходящих по концам линии.

6. Особенности выполнения органов дфз.

Особенность защиты заключается в том, что в. ч. генератор управляется (манипулируется) непосредственно токами промышленной частоты при помощи специального трансформатора ТМ.

Защита выполнена таким образом, что генератор передаёт в.ч. сигнал только в течение положительных полупериодов тока промышленной частоты.

При удаленных внешних КЗ, когда пусковые реле, пускаю­щие в.ч. передатчик, работают на пределе своей чувствительности, возможна работа пускового органа только с одной стороны линии. Тогда ток высокой частоты будет прерывистым и защита подейст­вует ложно. Для исключения этого пусковой орган защиты выпол­няется из двух комплектов: одного – чувствительного, пускающего высокочастотный передатчик, и второго – более гру­бого (в 1,5 – 2 раза), управляющего цепью отключения.

При внешнем КЗ, когда фазы первичных токов по концам линии противоположны, генератор на конце линии m работает в течение первого полупериода промышленного тока, а на конце n – в течение следующего полупериода. Ток высокой частоты протекает по линии непрерывно и питает приемники на обеих сторонах линии. В результате этого выходной ток в цепи приемника и реле РО отсутствует, и реле (защита) не работает.

При КЗ в зоне генераторы на обоих концах линии работают одновременно, поскольку фазы токов по концам линии совпадают. Высокочастотный ток, поступающий при этом в приемники, будет иметь прерывистый характер с интервалами времени, равными полупериоду промышленного тока. В этом слу­чае приемник работает в промежутки времени, когда ток высокой частоты отсутствует, и заперт (не работает) во время его прохож­дения. В выходной цепи приемника появляется прерывистый ток, который сглаживается специальным устройством и подается в реле РО. Последнее срабатывает и отключает линию.

Таким образом, сдвиг фаз между токами, проходящими по обоим концам линии, определяется по характеру в.ч. сигналов (сплош­ные или прерывистые), на которые при помощи прием­ника реагирует реле РО.

По принципу своего действия дифференциально-фазная защита не реагирует на нагрузку и качания, так как в этих режимах токи на обоих концах линии имеют разные знаки. Дифференциально-фазная защита не реагирует на нагрузку, поэтому пусковой орган в схемах этой защиты не является обяза­тельным. Однако при его отсутствии любое нарушение непрерыв­ной циркуляции токов высокой частоты будет приводить к сраба­тыванию реле РО и ложному отключению линии. Поэтому во всех схемах, дифференциально-фазной защиты применяются пусковые реле, отстроенные от токов нагрузки.