Поперечная дифференциальная токовая направленная защита. Принцип действия, схема и особенности работы.

Направленная поперечная дифференциальная РЗ применяется на параллельных ЛЭП с самостоятельными выключателями на каждой ЛЭП (рисунок 7.2 ). К РЗ таких ЛЭП предъявляется требование отключать только ту из двух ЛЭП, которая повредилась. Для выполнения этого требования токовая поперечная дифференциальная РЗ дополняется РHМ двустороннего действия (рисунок 7.2) или двумя РНМ одностороннего действия, каждое из которых предназначено для отключения одной ЛЭП. Принципиальная схема одной фазы дана на рисунке 7.2. Токовые цепи РЗ выполняются так же, как и у токовой поперечной дифференциальной РЗ. Токовые обмотки РНМ KW и токового реле КА соединяются последовательно и включаются параллельно вторичным обмоткам ТТ на разность токов параллельных ЛЭП: Ip = II – III. Токовые реле выполняют функции пусковых органов, реагирующих на КЗ и разрешающих РЗ действовать. РНМ служит для определения поврежденной ЛЭП по знаку мощности. Напряжение к реле подводится от ТН шин подстанции. Оперативный ток к РЗ подается через вспомогательные контакты выключателей.

При срабатывании КА плюс постоянного тока подводится к контактам KW, которое замыкает верхний или нижний контакт, в зависимости от того, какая из двух ЛЭП повреждена.

а) – первичная схема и цепи тока; б) – цепи напряжения; в) оперативные цепи

Рисунок 7.2 - Упрощенная схема и принцип действия направленной поперечной дифференциальной РЗ параллельных ЛЭП

Для отключения поврежденной ЛЭП РЗ устанавливается с обеих сторон параллельных ЛЭП

Внешние КЗ. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях первичные токи II и III равны по значению и совпадают по направлению на обоих концах ЛЭП. При равенстве КI1 и КI II и идеальной работе ТТ Iр =IIв –IIIв = 0. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях РЗ не действует. Вследствие погрешности ТТ и неравенства сопротивлений параллельных ЛЭП IIв и IIIв различаются по значению и фазе, в результате чего в реле появляется ток небаланса Iр = Iнб. Для исключения работы РЗ при внешних КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию: Iс.з > Iнб.

Короткое замыкание на одной из параллельных ЛЭП (WI и WII). На питающем конце (ПС А) в случае повреждения на WI или WII первичные токи II и III имеют одинаковое направление. При этом токи II и III различаются по значению: в поврежденной ЛЭП ток всегда больше, так как сопротивление от ПС А до точки К для тока в поврежденной ЛЭП всегда меньше, чем в неповрежденной. В результате Iр = II в – III в , а его знак и направление зависят от того, какая ЛЭП повреждена. На приемном конце (ПС В) первичные токи II и III имеют противоположное направление: на поврежденной ЛЭП ток идет от шин ПС В, а на неповрежденной - к шинам (рисунок 7.2, б). В соответствии с этим Iр = II b +III в.

Схемы направленной поперечной дифференциальной защиты выполняются с учетом следующих положений: в сети с изолированной нейтралью в двухфазном исполнении от междуфазных КЗ и от двойных замыканий на землю; в сети с глухо-заземленной нейтралью двумя комплектами - в двухфазном исполнении от междуфазных КЗ и нулевой последовательности от КЗ на землю; РЗ выполняется без выдержки времени.

На рисунке 7.3 приведена схема поперечной дифференциальной токовой направленной РЗ для параллельных ЛЭП в сети с изолированной нейтралью.

а) – первичная схема; б) – цепи тока; в) – цепи напряжения; г) – цепи оперативного тока Рисунок 7.3 Схема поперечной направленной дифференциальной РЗ для сетей с изолированной нейтралью