какая защита называется дистанционной
Дистанционная защита линий
Дистанционные защиты применяются в сетях сложной конфигурации, где по соображениям быстродействия и чувствительности не могут быть использованы более простые максимальные токовые и направленные токовые защиты.
Дистанционной защитой определяется сопротивление или расстояние (дистанция) до места КЗ, и в зависимости от этого она срабатывает с меньшей или большей выдержкой времени. Дистанционная защита выполняется многоступенчатой, причем при КЗ в первой зоне, охватывающей 80—85 % длины защищаемой линии, время срабатывания защиты не более 0,15 с.
Для второй зоны, выходящей за пределы защищаемой линии, выдержка времени на ступень выше и колеблется в пределах 0,4—0,6 с. При КЗ в третьей зоне выдержка времени еще более увеличивается и выбирается, как и для направленных токовых защит.
Дистанционная защита — сложная защита, состоящая из ряда элементов (органов), каждый из которых выполняет определенную функцию.
На рис. 1 представлена упрощенная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Схема имеет пусковой и дистанционный органы, а также органы направления и выдержки времени.
Пусковой орган П выполняет функцию отстройки защиты от нормального режима работы и пускает ее в момент возникновения КЗ. В качестве такого органа в рассматриваемой схеме применено реле сопротивления, реагирующее на ток IР и напряжение UР на зажимах реле.
Рис. 1. Упрощенная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени
Дистанционные (или измерительные) органы Д1 и Д2 устанавливают меру удаленности места КЗ. Каждый из них выполнен при помощи реле сопротивления, которое срабатывает при КЗ, если
где Zp — сопротивление на зажимах реле; Z — сопротивление защищаемой линии длиной 1 км; L — длина участка линии до места КЗ, км; Zcp — сопротивление срабатывания реле.
Из приведенного соотношения видно, что сопротивление на зажимах реле Zp пропорционально расстоянию L до места КЗ.
Органы выдержки времени РВ2 и РВЗ создают выдержку времени, с которой защита действует на отключение линии при КЗ во второй и третьей зонах. Орган направления Н разрешает работу защиты при направлении тока КЗ от шин в линию.
В схеме предусмотрена блокировка БН, выводящая защиту из действия при повреждениях цепей напряжения, питающих защиту. Дело в том, что если при повреждении цепей напряжение на зажимах защиты Uр=0, то и Zp=0. Это означает, что и пусковой и дистанционный органы могут сработать неправильно. Для предотвращения отключения линии при появлении неисправности в цепях напряжения блокировка снимает с защиты постоянный ток. Оперативный персонал в этом случае обязан быстро восстановить нормальное напряжение на защите. Если по какой-либо причине это не удается выполнить, защиту следует вывести из действия.
Работа дистанционной защиты линий.
При КЗ на линии срабатывают реле пускового органа П и реле органа направления Н. Через контакты этих реле плюс постоянного тока поступит на контакты дистанционных органов и на обмотку реле времени третьей зоны РВ3, приведя его в действие. Если КЗ находится в первой зоне, дистанционной орган Д1 замкнет свои контакты и пошлет импульс на отключение выключателя без выдержки времени.
При КЗ во второй зоне Д1 работать не будет, так как значение сопротивления на зажимах его реле будет больше значения сопротивления срабатывания. В этом случае сработает дистанционный орган второй зоны Д2 который запустит реле времени РВ2. По истечении выдержки времени второй зоны от реле РВ2 поступит импульс на отключение линии.
Если КЗ произойдет в третьей зоне, дистанционные органы Д1 и Д2 работать не будут, так как значения сопротивления на их зажимах больше значений сопротивлений срабатывания. Реле времени РВ3, запущенное в момент возникновения КЗ контактами реле Н, доработает и по истечении выдержки времени третьей зоны пошлет импульс на отключение выключателя линии. Дистанционный орган для третьей зоны защиты, как правило, не устанавливается.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Дистанционная защита
Принцип действия дистанционной защиты (ДЗ) основан на определении удаленности до места КЗ путем измерения сопротивления, которое определяется по замеру:
На линиях 110-220 кВ с односторонним питанием ДЗ используется в качестве основной защиты от многофазных КЗ.
На автотрансформаторах 220-750 кВ ДЗ используется в качестве резервной защиты от многофазных КЗ на сторонах высшего и среднего напряжений.
На линиях 110-750 кВ с двухсторонним питанием ДЗ используется в качестве резервной защиты от многофазных КЗ с реализацией:
В современных терминалах защит линий 110-750 кВ предусматривается 4 ступени (зоны) ДЗ:
ДЗ имеет блокировку от качаний при их возникновении и деблокирование при возникновении КЗ в цикле качаний.
ДЗ имеет устройство БНН для контроля исправности цепей напряжения и блокировки защиты в случае их неисправности во избежание ложного срабатывания.
В схемотехнике ДЗ применяются следующие виды ускорения зон защиты:
Ускоряется та зона ДЗ, которая защищает линию во всех режимах. Ускоряемая зона ДЗ уточняется расчетом.
ОУ ДЗ вводится с выдержкой времени 0,2-0,4 с в отсутствии основных защит для обеспечения устойчивости энергосистемы:
Выдержки времени АУ, ОУ и ТУ определяются расчётом.
с выбором параметров с ссылками на РУ и метод. указания
Дистанционные защиты линий
Дистанционные защиты линий. Характеристики срабатывания
Дистанционная защита – защита, характеристическая величина которой не зависит от режима работы системы электроснабжения, а время действия защиты определяется только расстоянием от места ее установки до места короткого замыкания. Она реагирует на отношение напряжения к току в месте установки защиты. Это отношение называется сопротивлением Zp на зажимах реле защиты. При соответствующем включении реле это сопротивление пропорционально расстоянию от места установки защиты до места короткого замыкания и не зависит от режима работы системы электроснабжения.
Дистанционная защита, как и токовая, обычно выполняется трехступенчатой с относительной селективностью. Параметрами каждой ступени являются длина защищаемой зоны и время срабатывания. На линиях с двусторонним питанием дистанционная защита выполняется направленной.
Основные органы защиты.
Функциональная схема дистанционной направленной трехступенчатой защиты показана на рис 4 ниже. Каждая ступень защиты содержит измерительный орган У первой и второй ступеней — это ненаправленные или направленные реле сопротивления — дистанционные органы KZ1I и KZ2II Измерительный орган третьей ступени — реле KAIII(KZIII) — является одновременно пусковым органом всей защиты. Он срабатывает при повреждении в любой зоне и осуществляет пуск защиты (например, замыкает цепь оперативного тока). Пусковым органом дистанционной защиты могут быть или максимальные реле тока (КАШ), или минимальные реле сопротивления (KZIII). Они должны иметь высокую чувствительность, не действовать при максимальной нагрузке и по возможности не действовать при качаниях.
Использование пускового органа сопротивления позволяет повысить чувствительность защиты, так как, реагируя на отношение Up/Ip = Zp, он более четко отличает перегрузки (Zp изменяется незначительно) от коротких замыканий (Zp уменьшается заметнее).
Орган направления мощности — реле KW — предотвращает срабатывание защиты при направлении мощности к шинам подстанции и предусматривается в случаях, когда пусковой орган и дистанционные органы не обладают направленностью действия. Орган выдержек времени — реле КТ1—КТЗ — совместно с другими органами формирует трехступенчатую характеристику защиты.
Действие защиты. Действие защиты при повреждении в различных точках системы электроснабжения можно рассмотреть на примере защиты А1 (рис. 4. б). Орган направления мощности разрешает действовать защите только при направлении мощности от шин в линию, т.е. при коротких замыканиях в точках К1, K2, К3. Во всех случаях срабатывает пусковой орган. Если повреждение происходит в пределах первой зоны l I 1 (точка K1), то срабатывают также дистанционные органы KZ1.I и KZ2.II. При этом приходят в действие все реле времени. Однако раньше других срабатывает реле времени КТ1, как имеющее наименьшую уставку t I 1. Защита производит отключение выключателя с выдержкой времени первой ступени. Поведение защиты при коротком замыкании во второй зоне l I I 1 (точка К2) отличается тем, что дистанционный орган KZ1.I не срабатывает. Поэтому приходят в действие только реле КТ2 и КТ3. Раньше срабатывает реле времени КТ2, определяющее выдержку времени второй ступени, и защита отключает выключатель с временем t II 1. При коротком замыкании в точке К3 оба дистанционных органа не срабатывают, а с выдержкой времени t III 1, создаваемой реле времени КТ3, действует третья ступень защиты.
При неисправностях в цепях напряжения TV и в режиме качаний в системе защита может сработать неправильно. Для исключения этого дистанционную защиту снабжают блокировками, выводящими ее из действия при возникновении указанных режимов.
Отдельное реле времени KT1 для первой ступени, как правило, не применяется, и время действия первой ступени, как и в трехступенчатой токовой защите, определяется только собственным временем срабатывания пускового и измерительного органов. Иногда функции нескольких органов выполняют сложные измерительные реле. Так, направленное реле сопротивления выполняет функции органа направления мощности и дистанционного, а иногда и пускового. Схема дистанционной защиты при этом упрощается.
Далее в РЗА: Выбор дистанционных параметров защиты линий.
Принцип работы дистанционной защиты в электрических сетях 110 кВ
Дистанционная защита (ДЗ) в электрических сетях класса напряжения 110 кВ выполняет функцию резервной защиты высоковольтных линий, она резервирует дифференциально-фазную защиту линии, которая применяется в качестве основной защиты в электрических сетях 110 кВ. ДЗ выполняет защиту ВЛ от междуфазных коротких замыканий. Рассмотрим принцип работы и устройства, которые осуществляют работу дистанционной защиты в электрических сетях 110 кВ.
Принцип работы дистанционной защиты основан на вычислении расстояния, дистанции до места повреждения. Для вычисления расстояния до места повреждения высоковольтной линии электропередач устройства, выполняющие функции дистанционной защиты, используют значения тока нагрузки и напряжения защищаемой линии. То есть для работы данной защиты используются цепи трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН) 110 кВ.
Устройства дистанционной защиты подстраиваются под конкретную линию электропередач, участок энергосистемы таким образом, чтобы обеспечить их ступенчатую защиту.
Например, дистанционная защита одной из линий электропередач имеет три ступени защиты. Первая ступень охватывает практически всю линию, со стороны подстанции, на которой установлена защита, вторая ступень охватывает оставшийся участок линии до смежной подстанции и небольшой участок электрической сети, отходящий от смежной подстанции, третья ступень защищает более дальние участки. В данном случае вторая и третья ступени дистанционной защиты резервируют защиту, расположенную на смежной или более дальней подстанции. Для примера рассмотрим следующую ситуацию.
Воздушная линия 110 кВ соединяет две смежные подстанции А и Б, на обеих подстанциях установлены комплекты дистанционной защиты. При наличии повреждения в начале линии со стороны подстанции А, сработает комплект защиты, установленный на данной подстанции, при этом защита на подстанции Б будет резервировать защиту на подстанции А. В данной случае для защиты А повреждение будет находиться в пределах работы первой ступени, для защиты Б в пределах второй ступени.
Исходя из того, что что чем выше ступень, тем выше время срабатывания защиты, следует, что комплект А сработает быстрее, чем комплект защиты Б. При этом в случае отказа комплекта защиты А через время, заданное на срабатывание второй ступени защиты, сработает комплект Б.
В зависимости от протяженности линии и конфигурации участка энергосистемы для надежной защиты линии подбирается нужное количество ступеней и соответствующая им зона действия.
Как и упоминалось выше, на каждую из ступеней защиты устанавливается свое время срабатывания. В данном случае, чем дальше от подстанции будет повреждение, тем выше уставка времени срабатывания защиты. Таким образом, обеспечивается селективность работы защит на смежных подстанциях.
Существует такое понятие, как ускорение защиты. Если выключатель линии отключился действием дистанционной защиты, то, как правило, одна из ее ступеней ускоряется (сокращается время ее срабатывания) в случае ручного или автоматического повторного включения выключателя.
Дистанционная защита, по принципу работы, выполняет контроль значений сопротивления линии в реальном времени. То есть определение расстояния до места повреждения осуществляется косвенным способом – каждое значение сопротивления линии соответствует значению дистанции до места повреждения.
Таким образом, в случае возникновения междуфазного короткого замыкания на линии электропередач, ДЗ сравнивает значения сопротивления, которые фиксирует в данный момент времени измерительный орган защиты с заданными диапазонами сопротивлений (зонами действия) для каждой из ступеней.
Если по той или иной причине на устройства ДЗ не будет приходить напряжение с ТН-110 кВ, то при достижении определенного значения тока нагрузка защита сработает ложно, обесточив линию электропередач фактически при отсутствии каких-либо повреждений. Для предотвращения подобных ситуаций в устройствах ДЗ предусмотрена функция контроля наличия цепей напряжения, в случае отсутствия которых защита автоматически блокируется.
Также дистанционная защита блокируется в случае возникновения качаний в энергосистеме. Качания возникают при нарушении синхронной работы генератора на том или ином участке энергосистемы. Данное явление сопровождается увеличением тока и снижением напряжения в электрической сети. Для устройств релейной защиты, в том числе ДЗ, качания в энергосистеме воспринимаются как короткое замыкание. Данные явления различаются по скорости изменения электрических величин.
При коротком замыкании изменение тока и напряжения происходит мгновенно, а при возникновении качаний – с небольшой задержкой. На основании этой особенности дистанционная защита имеет функцию блокировки, которая осуществляет блокировку защиты в случае возникновения качаний в энергосистеме.
При возрастании тока и падения напряжения на защищаемой линии блокировка разрешает работу ДЗ на время, достаточное для срабатывания одной из ступеней защиты. Если электрические величины (ток линии, напряжение, сопротивление линии) в течение этого времени не достигли границ заданных уставок защиты, блокировочный орган блокирует защиту. То есть блокировка ДЗ дает сработать защите в случае возникновения реального повреждения, но блокирует защиту в случае возникновения качаний в энергосистеме.
Какие устройства выполняют функцию дистанционной защиты в электрических сетях
Примерно до начала 2000-х годов функцию всех устройств релейной защиты и автоматики, в том числе и функцию дистанционной защиты, выполняли устройства, построенные на реле электромеханического принципа действия.
Одним из наиболее распространенных блоков, построенных на электромеханических реле, является устройства дистанционной защиты ЭПЗ-1636, ЭШЗ 1636, ПЗ 4М/1 и др.
На смену вышеприведенным устройствам пришли многофункциональные микропроцессорные терминалы защит, которые выполняют функцию нескольких защит линии 110 кВ, в том числе и дистанционную защиту линии.
Что касается конкретно дистанционной защиты, то использование микропроцессорных устройств для ее реализации значительно повышает точность ее работы. Также существенным преимуществом является наличие на микропроцессорных терминалах защит функции определения места повреждения (ОМП) – вывод на дисплей расстояния до места повреждения линии, которое фиксирует дистанционная защита. Расстояние указывается с точностью до десятых километра, что позволяет значительно упростить поиск повреждения на линии ремонтными бригадами.
В случае использования комплектов дистанционной защиты старого образца процесс поиска повреждения на линии значительно усложняется, так как на защитах электромеханического типа нет возможности фиксации точного расстояния до места повреждения.
В качестве альтернативы для возможности определения точного расстояния до места повреждения на подстанциях устанавливаются регистраторы аварийных процессов (ПАРМА, РЕКОН, Бреслер и др.), которые фиксируют события на каждом отдельном участке электрической сети.
Если возникнет повреждение на одной из линий электропередач, то регистратор аварийных процессов выдаст информацию о характере повреждения и удаленности его от подстанции с указанием точного расстояния.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Какая защита называется дистанционной
В минимальном режиме работы системы электроснабжения чувствительность токовых и токовых направленных защит, зоны действия отсечек могут оказаться недостаточными. В сложных сетях максимальная токовая направленная защита не всегда удовлетворяет требованиям селективности и быстродействия.
Параметры дистанционной защиты не зависят от режима работы системы электроснабжения и от вида КЗ.
Принцип действия. Дистанционная защита реагирует на отношение напряжения к току в месте установки защиты, то есть на сопротивление Z р на зажимах реле защиты. Сопротивление Z р пропорционально расстоянию от места установки защиты до места КЗ и не зависит от режима работы системы электроснабжения.
SHAPE \* MERGEFORMAT
,
,
.