Дистанционная защита линий
Схема подключения измерительных трансформаторов и подведения входных величин к ДЗ
Примеры характеристик срабатывания (ХС) трехступенчатых дистанционных защит
Характеристика срабатывания дистанционной защиты
Схема учебной энергосистемы
Оценка селективности защиты. Необходимо учитывать влияние: ʘ сопротивления дуги (0.1 – 40 Ом); ʘ промежуточной подпитки и
Влияние подпитки с противоположной стороны на измерение сопротивления при дуговом замыкании
Влияние режима сети (включение и отключение параллельных линий, трансформаторов) на измерение сопротивления
Пример- Характеристики срабатывания
Причины неправильной работы дистанционной защиты
Причины неправильной работы дистанционной защиты
Причины неправильной работы дистанционной защиты
Причины неправильной работы дистанционной защиты
Блокировка дистанционной защиты при АР и качаниях
Блокировка дистанционной защиты при АР и качаниях
2.17M
Category: electronicselectronics

Комплексы релейной защиты линий электропередач. Дистанционная защита. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем

1.

Комплексы релейной защиты линий
электропередач
Дистанционная защита
Дисциплина
Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем
доцент ОЭЭ
Шестакова Вера Васильевна
2021

2. Дистанционная защита линий

Область применения:
• линии 110 – 750 кВ,
• для Т блоков и АТ 220 кВ и выше,
• для мощных генераторов.
Принцип действия: сравнение комплексного сопротивления
между местом установки ДЗ и местом КЗ с заданной
характеристикой срабатывания.
ДЗ предназначена для отключения трех- и междуфазных КЗ.

ZКЗ = UКЗ/IКЗ
System
ZS
IКЗ
UКЗ
ZНАГ
ДЗ
2

3. Схема подключения измерительных трансформаторов и подведения входных величин к ДЗ

А
ЭЭС' В
Q
UA
TA1
UB
С
TV1
UA, UВ, UС

UC
UA TA2 IAQ
IA
UB

IA, IВ, IС
ДЗ1
TV2
UA, UВ, UС

UC
ЭЭС''

IA, IВ, IС
ДЗ2
Комбинировать фазные токи и напряжения можно по-разному,
но целесообразно использовать следующие комбинации:
3

4. Примеры характеристик срабатывания (ХС) трехступенчатых дистанционных защит

Круговые и эллиптические хар-ки
Электромеханическая база
Полигональные хар-ки
Микропроцессорная база
Панель
ЭПЗ-1636
шкаф ШЭ 2607,
НПП «ЭКРА», Россия
4

5. Характеристика срабатывания дистанционной защиты

A
15 А
шкаф ШЭ 2607 016_200,
НПП «ЭКРА», Россия,
Стр. 22 в описании
Чем определяются
диапазоны?
B
5

6. Схема учебной энергосистемы

6

7.

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СРАБАТЫВАНИЯ
ДИСТАНИОННОЙ ЗАЩИТЫ
Первая ступень – отстраивается от трехфазного КЗ на шинах
противоположной ПС
Зона действия 0,85l
ZI = КН ∙ZЛ = RI+ jXI
КН = 0.85
tI = 0.02 – 0.04 с
RI= 0.56XI
7

8.

Вторая ступень
tII = 0.3 – 0.5 с
Зона действия 1,1-1,5l
1. Согласуется с ХС первой
ступени предыдущей линии
ZI I = KH(ZЛ5 + KH∙Kток∙ZЛ6) = RII +jXII
Kток= IкЛ6/ IкЛ5
KH = 0.85
RII= (0.5-0.6)XII
2. Отстраивается от КЗ за трансформатором противоположной
подстанции
ZI I = KH(ZЛ5 + Kток.Т∙ZТmin) = RII +jXII
KЧ= ZII /ZЛ5 >1.25 для протяженных линий
Kток.Т= IкТ16/ IкЛ5
KЧ >1.5 для коротких линий с сопротивлением ZЛ < 20 Ом
8

9.

Третья ступень
Зона действия должна охватывать самую протяженную
линию, отходящую от шин противоположной подстанции
(если это возможно).
ZIII = Uраб.мин./(√3∙ Iраб.макс.∙КН∙ КB ∙cos(φмч- φР))
= RIII +jXIII
КН = 1.2, КB = 1.1 RIII= (0.5-0.6)XIII
φмч = φЛ = arctg(XЛ/RЛ) – угол
максимальной чувствительности
Uраб.мин. = 0.9UномеjdU
φР = φН = arctg(Qij/Pij) – угол реле
Iраб.макс. = IijеjУгол Iлин
KЧ= ZIII /ZЛ5>2
Выдержки времени выбирают по встречно-ступенчатому
принципу (как для МТЗН).
9

10. Оценка селективности защиты. Необходимо учитывать влияние: ʘ сопротивления дуги (0.1 – 40 Ом); ʘ промежуточной подпитки и

подпитки от шин
противоположной ПС;
ʘ режима сети (включение – отключение линий).
I1
Дуга – RД ≈ 5 Ом
I2
10

11.

Влияние промежуточной подпитки на измерение
сопротивления
UB
EB
Определить сопротивление,
измеренное реле ДЗ1 с учетом
подпитки от шин В
ZSA
IB
ZSA
UA
ZAB
IA + IB
ДЗ1
UC
ZBK
IA
Сопротивление, измеренное
реле
EA
ДЗ2
K
с подпиткой
ΔZ
IB
Z
IA BC
U A I A Z AB ( I A I B )Z BK
I
Z ДЗ1 Z AB Z BK Z BK B
I A
без подпитки
ZBC
ZAB
ZAB
ZBC
Расстояние до замыкания
11

12. Влияние подпитки с противоположной стороны на измерение сопротивления при дуговом замыкании

ZS1
x
ZL
l
D1
E1
U1
1 x Z L
l
ZS2
Pload
I2
I1
RF
I1 +I2
D2
U2
x
U 1 I 1Z L ( I 1 I 2 ) RF
l
x
I
Z ДЗ1 Z L RF RF 2
l
I
E2
1
X
δ = 6-12° E1
δ
I 2 I1
E2
δ
δ
E1
RF
E2
URF =ISCRF
I2
XL
I2
I1 RF
I1
ZL
Zone 1
I 2 I 2 e j 93
I 2 j 6 I 2
e
I 1 I1e j 87
I1
I1
ISC
R
RL
Location D1
12

13. Влияние режима сети (включение и отключение параллельных линий, трансформаторов) на измерение сопротивления

A
l1
B
l2
C
Влияние режима сети
(включение и отключение
параллельных линий,
трансформаторов) на
измерение сопротивления
x
ZD12
Z2
ZD11
S
D1
ZD12
Z1
D2
Измеренное
сопротивле
ние
Z2
Z3
Сопротивление, измеренное
реле D1, при КЗ на шинах С
Z
ZD21
ZD12 Z
отстройка
Z
Z
Z D1 Z 1 2 3
Z 2 Z 3
1
ZD11
l
l1
Сопротивление до точки КЗ
l2
13

14.

3
ZW1
E1
ZS1
Передача мощности
U1
I1
U2
ZW

ДЗ1
ZW2
I2
4
ZS2 E2
Определение влияния
загрузки линии на
измерение сопротивления
E1
U1

ДЗ2
δ
1
I2
2
I1
U2
E2
Векторы сопротивления, измеренные
ДЗ1
ДЗ1
ДЗ2
ДЗ2
14

15. Пример- Характеристики срабатывания

15

16. Причины неправильной работы дистанционной защиты

Асинхронный режим (качание) – нарушение синхронной работы
генераторов (изменение угла δ при вращении вектора U1 относительно U2).
Одна из причин качаний – КЗ.
Схема электропередачи
и векторная диаграмма
в нормальном режиме работы
ΔU= U1-U2
U1U 2
P
sin( )

Диаграмма мощностей
16

17. Причины неправильной работы дистанционной защиты

Признаки нарушения синхронизма: периодические изменения тока и напряжения.
i(t)
f1= 50 Гц, f2= 50 Гц
Δu(t))
p(t)= Δu(t)∙i(t)
Диапазон времени – 0.02 с
Изменение мощности
17

18. Причины неправильной работы дистанционной защиты

Признаки нарушения синхронизма: периодические изменения тока и напряжения.
f1= 50 Гц, f2= 49 Гц
i(t)
Δu(t))
p(t)= Δu(t)∙i(t)
Диапазон времени – 1 с
18

19. Причины неправильной работы дистанционной защиты

Признаки нарушения синхронизма: периодические изменения тока и напряжения.
f1= 50 Гц, f2= 48 Гц
i(t)
Δu(t))
p(t)= Δu(t)∙i(t)
Диапазон времени – 1 с
19

20. Блокировка дистанционной защиты при АР и качаниях

Способ 1. При КЗ в токах и напряжениях есть нулевая и
обратная последовательности.
Fc1
Fa1
Fa 2
Fc 2
Fa 0 Fb 0 Fc 0
Fb 2
Fb1
Прямая
Несимметричная
система векторов
Обратная
последовательности
Нулевая
Разложение
системы векторов
на последовательности
При качаниях нулевая и обратная последовательности
отстутствуют.
20

21. Блокировка дистанционной защиты при АР и качаниях

Способ 2. При КЗ токи и напряжения (сопротивление ZКЗ)
изменяются скачком. При АР сопротивление ZАР изменяется
сравнительно медленно.
Δt – время за которое вектор сопротивления пересекает
характеристику чувствительного реле и входит в характеристику
грубого реле. Если Δt > t0, то действие ДЗ блокируется.
21
English     Русский Rules