Применение микропроцессорных устройств для защит ЛЭП, выбор параметров срабатывания. Построение карты селективности МТХ с зависимой характеристикой.

Ответ:После того как первичные величины токов и напряжений передаваемой по ЛЭП электроэнергии смоделированы измерительными трансформаторами, выделены для обработки фильтрами и восприняты чувствительными органами релейных устройств тока, напряжения, мощности, сопротивления и частоты наступает очередь работы логических релейных схем.

В основу их конструкции положены реле, работающие от дополнительного источника постоянного, выпрямленного или переменного напряжения, которое еще называют оперативным, а питаемые им цепи — оперативными. В этот термин вложен технический смысл: очень быстро, без излишних задержек выполнять свои переключения.

От скорости работы логической схемы во многом зависит быстрота отключения аварийной ситуации, а, следовательно, степень ее разрушительных последствий.

По способу выполнения своих задач реле, работающие в оперативных цепях называют промежуточными: они получают сигнал от измерительного органа защиты и передают его коммутацией своих контактов исполнительным органам: выходным реле, соленоидам, электромагнитам отключений или включений силовых выключателей.

Промежуточные реле обычно имеют несколько пар контактов, которые работают на замыкание или размыкание цепи. Они используются для одновременного размножения команд между разными устройствами РЗА.

В алгоритм работы релейных защит довольно часто вводится задержка времени для обеспечения принципа селективности и формирования очередности определенного алгоритма. Она на период действия уставки блокирует работу защиты.

Этот ввод задержки создается с помощью специальных реле времени (РВ), обладающих часовым механизмом, влияющим на скорость срабатывания своих контактов.

Логическая часть релейных защит использует один из множества алгоритмов, созданных для разных случаев, которые могут возникнуть на линии электропередач конкретной конфигурации и напряжения.

В качестве примера можно привести всего лишь некоторые названия работы логики двух релейных защит, основанных на контроле тока ЛЭП:

· токовая отсечка (обозначение быстродействия) без выдержки времени или с выдержкой (обеспечение избирательности РВ) с учетом направления мощности (за счет реле РМ) либо без него;

· максимальная токовая защита, которая может быть наделена теми же контролями, что и отсечка в комплекте с проверкой минимального напряжения на линии или без нее.

В работу логики релейных защит часто вводятся элементы работы автоматики различных устройств, например:

· однофазного или трехфазного повторного включения силового выключателя;

· включения резервного питания;

· ускорения;

· частотной разгрузки.

Логическая часть защиты линии может быть выполнена в небольшом релейном отсеке прямо над силовым выключателем, что характерно для комплектных распределительных устройств наружной установки (КРУН) с напряжением до 10 кВ, или занимать несколько панелей 2х0,8 м в релейном зале.

Например, логика защит линии 330 кВ может размещаться на отдельных панелях защит:

· резервных;

· ДЗ — дистанционной;

· ДФЗ — дифференциально фазной;

· ВЧБ — высокочастотной блокировки;

· ОАПВ;

· ускорения.

Выходные цепи

Оконечным элементом релейной защиты линии служат выходные цепи. Их логика тоже строится на использовании промежуточных реле.

Выходные цепи формируют порядок работы выключателей линии и определяют взаимодействие с соседними присоединениями, устройствами (например, УРОВ — резервного отключения выключателя) и другими элементами РЗА.

У простых защит линии может быть всего одно выходной реле, срабатывание которого приводит к отключению выключателя. В сложных системах разветвленных защит создаются специальные логические цепи, работающие по определенному алгоритму.

Окончательное снятие напряжение с линии при возникновении аварийной ситуации осуществляется силовым выключателем, который приводится в действие усилием электромагнита отключения. Для его работы подводятся специальные цепи питания, способные выдерживать мощные нагрузки.

Выбор и согласование времени срабатывания и характеристик зависимых защит производится путем построения карты селективности (рис. 8-9,6 и в). По оси абсцисс на графике откладываются первичные фазные токи, а по оси ординат — выдержки времени.

Рис. 8-9. Согласование характеристик максимальных защит последующего (/) и предыдущего (2) элементов* а — расчетная схема; б и в — карты селективности
Токи срабатывания защит, установленных на разных ступенях напряжения (например, ВН и НН), должны быть приведены к одной ступени напряжения с помощью коэффициента трансформации трансформатора (§ 2-4). Для учета влияния токов нагрузки неповрежденных предыдущих элементов характеристика защиты 2 поврежденного предыдущего элемента должна быть сдвинута вправо на отрезок, равный значению суммарного тока нагрузки /ра6 (характеристика 2' на рис. 8-9,6 и в), после чего ступень селективности At выбирается между характеристиками / и 2'. Это требование важно выполнять при согласовании защит в зависимой части характеристик. Карта селективности наглядно показывает, насколько удачно выполнено согласование предыдущих и последующих защит по току и времени срабатывания.
Примеры расчета (выбора уставок) максимальных токовых защит трансформаторов и других элементов распределительных сетей приведены в работе [5].