Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 7. Дистанционная защита линий 35-110 кВ. Часть 2

Tags: общее машиностроение технология машиностроения релейная защита

Year: 1966

Similar

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 7. Дистанционная защита линий 35-110 кВ. Часть 1

Руководящие указания по релейной защите. Вып.07. Дистанционная защита линий 35-330 кв

Руководящие указания по релейной защите. Вып.09. Дифференциально-фазная вы- сокочастотная защита линий 110—330 кв

Руководящие указания по релейной защите. Вып.10. Высокочастотная блокировка дистанционной и токовой направленной нулевой последовательности защит линий 110-220 кВ

Text

Смещение
Радиус характеристики
(г)
Аклн&юе еопрфпи!лелие , «г которое реагирует
защита при поРреясдении t тесте установки щщиты
и) Характеристика реле полного сократив
, Jtfttfj» со смещением по оси ординат
Примечание
Настоящий рисунок составлен примрни-
тельна к случаю одностороннего пита-
ния места лодрезядекия
Аклщвнре сооропяЯление, но которое реагирует защит!
при Нефеяедении 9 конце защищоемоео участка
• -Z,CxV,
Учитывая, что для 9Й»60*
Z-cu^Zcj^KuZp (еде Кц* ^^-“-^-.яоз^иииент
чудспЛктельности защиты к повреждениям 9 конце
защиироемаго участка)
SoV.-St/V, '‘ftsiflj . .... ft)
Уставни на реле определяется следующим оРр^ры
!з A &0М , , ,
у Л1 ^•zlt-2cZ,JSa<f,
Учитывая выраженип(’) и (2)
(^flcj, *(it^xl.i1‘eZci^-t}Zep-Zcj‘Sfe^
вт*^° ЛХСр-(л.~ t}Xcj!?e.j *0
Я«/» Ze) ?а( <5>
^cp-atZcj! - (6)
S) Параметры смещенной характеристики
6) Кривые относительного зиаает/з актирного яерелаЛюго
сойротивмния (Р долях от длины защищаемое рчастящ,
на ^ которое peaxuptyem защита ори подрелдемои в конце лещи-
^г^зммрчастяхt в заоисимос/пи от коз^^рициеита чудст"
дителРиости ее к металлическим ловремедениям /
mod -же точке для различных смещений Ct и углов fy
Рис. 40. Смещенная характеристика реле полного сопротивления.
оо
в защищаемом участке с учетом самозапуска двигате-
лей потребителей, в частности при успешном АПВ и
АВР, а также от максимального тока в неповрежден-
ной фазе, как правило, при двухфазных замыканиях на
землю и определяется по выражениям:
^в^семозап . . z.v
/с.з^ £ /раб.макс; (4;

(5)
где/раб.макс — максимальное значение первичного ра-
бочего тока в защищаемой линии;
/иев — максимальное значение первичного то-
ка в неповрежденной фазе при двух-
фазном замыкании па землю; при ис-
пользовании защиты на линиях
с двухсторонним питанием должен
рассматриваться также ток в неповре-
жденных фазах при однофазном замы-
кании на землю;
ka — коэффициент надежности, принимаемый
равным 1,2;
ka — коэффициент возврата реле;
^самоаао — коэффициент, учитывающий увеличе-
ние тока при самозапуске двигателей,
ориентировочно может приниматься
равным 1,5—2,0 в зависимости от кон-
кретных условий и должен уточняться
расчетом.
Расчет по (4) для условий успешных АПВ и АВР
производится без учета коэффициента возврата Ав; ука-
занное относится также и к расчетам по (6), (9)
и (10).
6} Первичное напряжение срабатывания реле на-
пряжения пускового органа по току и напряжению
дистанционной защиты, осуществляемого с помощью
реле напряжения, включенных на междуфазиые напря-
жения, и реле тока, включенных на фазные токи, выби-
рается по условию отстройки от минимального напря-
жения в месте установки защиты в условиях самоза-
пуска двигателей после отключения внешнего короткого
замыкания, а также от напряжения между неповре-
жденной и поврежденной фазами при металлических
двухфазных коротких замыканиях (как правило, при
двухфазных замыканиях на землю) и определяется по
выражениям:
<е)
где //мин — минимальное значение первичного напря-
жения в месте установки защиты в усло-
виях самозапуска двигателей, должно
определяться расчетом; грубо ориентиро-
вочно может быть принято равным 0,8—
0,9 £7раб .мяв;
//неп — минимальное первичное значение напряже-
ния между неповрежденной и поврежден-
ной фазами при расчетном металлическом
двухфазном коротком замыкании в месте
установки защиты; при использовании за-
щиты на линиях с двухсторонним питанием
должны рассматриваться также напряже-
ния между неповрежденными и поврежден-
ной фазами при однофазном замыкании на
землю;
ka и ka — то же, что в (4) и (5).
Первичный ток срабатывания реле тока рассмат-
риваемого пускового органа выбирается по условию
отстройки от максимального рабочего тока в защищае-
мом участке (без учета самозапуска двигателей потре-
бителей):
Йн
/с.з /раб.макс» (8)
где обозначения те же, что ив (4).
Следует отметить, что при выборе напряжения
срабатывания реле напряжения рассматриваемого
пускового органа по выражению (7) возможно дейст-
вие реле, включенного на напряжение между неповре-
жденной и опережающей ее поврежденной фазами, из-
за значительного уменьшения этого напряжении при
наличии активного переходного сопротивления в месте
повреждения (рис. 41). iB связи с этим рекомендуется
применение специальной схемы включения реле напря-
жения (схема на рнс. 14), обеспечивающей блокирова-
ние реле, включенного на напряжение между непо-
врежденной и опережающей ее поврежденной фазами.
в) Первичное сопротивление срабатывания пуско-
вого органа дистанционной защиты, осуществляемого
с помощью реле сопротивления, выбирается по усло-
вию ОТСТРОЙКИ ОТ МНИИМаЛЬНОГО Сопротивления ZcaMo3an
в условиях самозапуска двигателей и определяется по
выражениям:
для реле полного сопротивления
Z самозап
z™= k„k„
(9)
при -выполнении реле полного сопротивления со смеще-
нием параметры смещенной характеристики определя-
ются по выражениям (б) и (6) (рис. 40);
для направленного реле сопротивления, у которого
угол максимальной чувствительности совпадает с углом
линии <рл:
-III________гсамоэап______
с-3 kakB COS (ул— Ураб) *
где zcaM03aa — минимальное значение первичного со-
противления в месте установки защиты
в условиях самозапуска двигателей;
фл и фраб — угол полного сопротивления соответст-
венно линии и нагрузки в рассматри-
ваемом режиме после отключения
внешнего короткого замыкания;
кя и kB—то же, что в (4) и (5).
Минимальное сопротивление в условиях самоза-
пуска 2самозад может быть определено по выражению
//«Ин ....
2самоаав= , (11}
г овсамозап'раб.макс
Где //мин ТО Же, ЧТО в (6); /раб.макс н Гсамоэап —-
то же, что в (4) и (5).
В отдельных случаях в целях снижения выдержек
времени резервных защит, выбираемых по встречно-
ступенчатому принципу, а также обеспечения селектив-
ности резервной защиты сетей кольцевой конфигурации
сопротивление срабатывания пускового органа дистан-
ционной защиты, осуществляемого с помощью реле
сопротивления и используемого также в качестве тре-
тьей ступени защиты, может выбираться, например, по
условию согласования со второй ступенью защиты пре-
дыдущего участка и определяться в соответствии
с выражением, аналогичным (9) табл. 8:
г"з1 — °’85гл-1 +“£7 г”эЗ- <12>
88
a) Замыкате между ддумр (разами
Рис. 41. Векторные диаграммы напряжения в месте двухфазного короткого замыкания че-
рез переходное сопротивление.
S] Замыкание My* раз на землю
г) Первичный ток срабатывания пускового органа
дистанционной защиты, осуществляемого с помощью
устройства фильтр-реле тока обратной последователь-
ности, выбирается по условию отстройки от суммар-
ного тока обратной последовательности в месте уста-
новки защиты в расчетном нагрузочном режиме н опре-
деляется по (35) разд. Ж аналогично тому, как ток
срабатывания устройства блокировки при качаниях
типа КРБ-122 и КРБ-124.
Условие отстройки рассматриваемого пускового
органа от тока в выходных цепях фильтра при раз-
рыве соединительных проводов трансформаторов тока,
питающих устройство фнльтр-реле, не учитывается во
избежание неоправданного загрубления защиты (при
надежном выполнении монтажа вторичных цепей такие
повреждения редки).
д) Параметры срабатывания пускового органа,
осуществляемого с помощью устройства блокировки
при качаниях, определяются расчетом, приведенным
в разд. Ж и 3 настоящей главы.
16. Чувствительность пускового органа проверяется
при коротком замыкании в расчетной точке (см. ниже)
по выражениям:
а) при применении реле тока, включенных на фаз-
ные токи,
A’=fer- <13>
где /к.з — первичный ток в месте установки защиты
в фазах, в которых установлены реле пуско-
вого органа, при металлическом коротком
замыкании между двумя фазами в расчет-
ной точке в режиме, при котором этот ток
имеет наименьшее значение; определяется
для момента времени f=.O.
Следует отметить, что для правильного действия
защит по рис. 15 и 21 при замыканиях между двуми
фазами за трансформатором с соединением обмоток
УД-11 должны срабатывать токовые реле пускового
органа в двух фазах, поскольку при отказе в действии
одного нлн двух токовых реле пускового органа сопро-
тивление на зажимах реле сопротивления может ока-
заться преуменьшенным в пределе в У 3 раза, что
может привести к неправильному срабатыванию защи-
ты. Указанное должно учитываться прн выборе сопро-
тивления срабатывания реле сопротивления. При этом
необходимо считаться с таким снижением сопротивле-
ния на зажимах реле сопротивления, которое может
иметь место при реальном значении сопротивления си-
стемы (приложение VI, п. 3);
б) прн применении реле напряжения
где ик.з — первичное междуфазное напряжение в месте
установки защиты прн металлическом трех-
фазном коротком замыкании в расчетной
точке в режиме, прн котором это напряже-
ние имеет наибольшее значение; опреде-
ляется для момента времени t=0;
в) при применении реле сопротивления
где zaani — первичное сопротивление на зажимах реле
сопротивления пускового органа прн ме-
таллическом коротком замыкании в расчет-
ной точке в режиме, при котором это со-
противление имеет наибольшее значение;
г) при применении устройства фильтр-реле тока
обратной последовательности
k4
(16)
>№ 4к.з
—- первичный ток обратной последовательности
в месте установки защиты при двухфазном
замыкании на землю в расчетной точке
в режиме, при котором этот ток имеет
наименьшее значение; определяется для
момента времени /=0;
89
д) при применении устройства блокировки прн
качаниях — см. соответствующий расчет в разд. Ж н 3.
Следует отметить, что для пусковых органов, вы-
полненных с помощью реле тока и напряжения, вклю-
ченных на полные величины, а также устройства
фильтр-реле тока обратной последовательности, жела-
тельно проверять надежность невозврата реле для
момента времени, соответствующего выдержке времени
последней ступени защиты. Для этого требуется произ-
вести расчет токов н напряжений /к.з, Uk.b и /^з
соответственно для (13), (14) н (16) с учетом изменения
во времени, однако в целях упрощения принято опреде-
лять эти величины для момента времени t == 0.
В соответствии с Правилами устройства электро-
установок минимальное значение коэффициента чувстви-
тельности £ч пускового органа должно быть:
прн коротком замыкании в конце зоны резервиро-
вания — не меньше 1,2;
при коротком замыкании в конце защищаемого
участка — порядка 1,5.
При проверке чувствительности пускового органа,
выполненного с помощью устройства фильтр-реле тока
обратной последовательности, необходимо учитывать
также, что надежное действие этого устройства при
симметричных трехфазных коротких замыканиях обес-
печивается при появлении на входе фильтра в течение
8 мсек тока обратной последовательности, превышаю-
щего в 2,1 раза ток уставки1. В связи с этим может
потребоваться обеспечение большего значения коэффи-
циента чувствительности, определяемого (16), чем это
рекомендуется Правилами устройства электроустановок.
В тех случаях, когда сопротивление срабатывания
направленного реле сопротивления, выбранное в соот-
ветствии с (10), не удовлетворяет требованию чувстви-
тельности, может оказаться целесообразным в целях
повышения чувствительности применять блокирующее
реле сопротивления с прямолинейной характеристикой,
ограничивающей область срабатывания направленного
реле сопротивления в зоне нагрузочных сопротивлений.
Особенности блокирующих реле и пример выпол-
нения такого реле подробно рассмотрены в приложе-
нии II.
17. Чувствительность третьей ступени дистанцион-
ной защиты должна проверяться прн металлическом
коротком замыкании в конце зоны резервирования.
В соответствии с Правилами устройства электро-
установок минимальное значение коэффициента чувст-
вительности k4 по (15) в рассматриваемом случае
допускается порядка 1,2 сек.
18. Сопротивление срабатывания реле zc.p опреде-
ляется на основании первичного сопротивления сраба-
тывания защиты 2с.з-
Zc.R= ~ ZC.|, (17)
где пт и «н — коэффициенты трансформации соответ-
ственно трансформаторов тока и напря-
' ження.
Исходя из значения zc.p выбирается уставка на
реле.
19. Напряжение срабатывания реле напряжения
нулевой последовательности, входящего в устройство
блокировки защиты прн неисправностях цепей напря-
жения типа КРБ-11, выбирается по условию отстройки
от напряжения небаланса емкостного фильтра напря-
жения нулевой последовательности в нормальном на-
грузочном режиме. Практически это условие удовле-
* См. «Лабораторные испытания схемы пуска дистанцион-
ной защиты с применением реле РТФ-1. Схемы дистанционных
защит. I этап», зак. № 2850, ХОТЭП, декабрь 1961.
творяется при напряжении срабатывания, равном
минимальной уставке из тех, которые можно устано-
вить на реле, а именно прн /7с.р=6 в-
Ток срабатывания реле тока нулевой последова-
тельности, также входящего в устройство типа КРБ-11,
должен удовлетворять следующим двум условиям:
а) условию согласования по чувствительности
с указанным выше реле напряжения таким образом,
чтобы прн срабатывании последнего в случае замыка-
ния на землю было обеспечено срабатывание реле тока
и снятие напряжения с обмотки реле напряжения при
помощи размыкающего контакта реле тока; это необ-
ходимо для предотвращения срабатывания устройства
(выведения из действия защиты) прн двухфазных
замыканиях на землю;
б) условию отстройки от тока небаланса фильтра
тока нулевой последовательности в нормальном нагру-
зочном режиме.
В соответствии с этим первичный ток срабатывания
реле тока устройства типа КРБ-11 должен удовлетво-
рять выражениям: ,
(18)
И
/с.у ^н/аб.ра сч, (19)
где/к.расч — наименьший первичный расчетный ток
в месте установки защиты прн замыка-
ниях иа землю в условиях, когда реле
напряжения устройства типа КРБ-11 на-
ходится иа грани срабатывания; .
/нб.расч — первичный расчетный ток небаланса филь-
тра токов нулевой последовательности
в нормальном нагрузочном режиме;
й'и — коэффициент надежности согласования
может быть принят равным 1,1;
kB — коэффициент надежности отстройки, мо-
жет быть принят равным 1,2.
Поскольку ТОК /нб.расч ДЛЯ НОрМЭЛЬНОГО НЭГруЗОЧ-
ного режима ие превосходит обычно десятой доли
ампера, оба указанных условия (18) и (19) могут быть
удовлетворены одновременно.
Б. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 110—330 кв
1. Первичное сопротивление срабатывания 21с.з пер-
вой ступени, выполненной без выдержки времени, ди-
станционной защиты параллельных линий с двусторон-
ним (рис. 42,а—е) н односторонним питанием, кроме
тупиковых, определяется, как и для защиты одиночных
линий по (1) н (6) табл. 8, как прн включении рас-
сматриваемой защиты на ток одной линии, так н на
сумму токов двух линий, поскольку на рассматривае-
мых лнинях первая ступень суммарной дистанционной
защиты вводится в действие только при отключении
одной из параллельных линий.
Первичное сопротивление срабатывания zIc.* пер-
вой ступени защиты тупиковых параллельных лниий
определяется по (1) н (6) табл. 8 —при включении за-
щиты на ток одной линии (рис. 42,ж) — и по (7) н (14)
табл. 9 прн включении защиты иа сумму токов двух
линий, поскольку в последнем случае первая ступень
защиты выполняется с выдержкой времени, равной сту-
пени селективности (рис. 21) н может быть отстроена
от коротких замыканий на шниах низшего (среднего)
напряжения приемной подстанции, как обычно отстраи-
вается вторая ступень защиты.
2. Первичное сопротивление срабатывания £пс.»
второй ступени, выполненной с выдержкой времени,
равной ступени селективности, дистанционной защиты
90
Рис. 42. Примеры схем участков сети с параллельными линиями.
Примечание. Обозначения см. на рис. 35.
параллельных линий с двусторонним (рис. 42,а—е) и
односторонним (рис. 42,яс н з) питанием, определяется
для случаев металлических коротких замыканий по
выражениям, приведенным в табл. 9.
Для схем по рнс. 42,а н г в случаях, когда уча-
сток п/ст. Б— п/ст. В является тупиковым, согласова-
ние с первой ступенью защит 5 и 3 может произво-
диться по выражениям (1) и i(5) табл. 9 с учетом того
обстоятельства, что сопротивление срабатывания защит
5 или 3 в рассматриваемом случае будет выбираться по
хусловию п. 2 табл. 8.
\ Выражения табл. 9 действительны как для случая
использования защиты в качестве основной нлн резерв-
ной при работе одной илн двух линий (прн включении
защиты на ток одной линии — пп. 1—4 табл. 9), так и
для случая использования зашиты в качестве резервной
прн работе двух линий и основной прн работе одной
лннин (при включении защиты на сумму токов двух
параллельных линий — пп. 5—'7 табл. 9).
Выражения для определения значений коэффи-
циентов токораспределения feT, входящих в расчетные
выражения табл. 9, приведены на рнс. 43 применитель-
но к схемам рис. 42. Расчетным значением коэффи-
циента токораспределения явится наибольшее его зна-
чение в реально возможных режимах работы (см. ниже
пп. 3 и 4).
В качестве сопротивления срабатывания для вто-
рой ступени принимается наименьшее из сопротивлений,
полученных по приведенным в табл. 9 расчетным
условиям.
3. При выборе сопротивления срабатывания второй
ступени дистанционной защиты, включенной на ток
одной лннни (рнс. 42,а—в), необходимо учитывать сле-
дующее:
а) Согласование с первой ступенью защиты 5
в схеме по рнс. 42,а (табл. 9, п. 1) должно произво-
диться прн отключении второй параллельной линии на
участке п/ст. А — п/ст. Б.
б) Отстройка от короткого замыкания на шииах
п/ст. В в схемах по рнс. 42,6 и в (учитывается случай
выведения из действия предусмотренной для шин спе-
циальной защиты, ее отказ нлн отсутствие последней)
в соответствии с п. 2 табл. 9 должна производиться
в режиме, когда иа рассматриваемом участке п/ст. А —
п/ст. Б работает одна линия, а на предыдущем участке
п/ст. Б — п/ст. В — две лнинн.
Если прн учете этого условия вторая ступень рас-
сматриваемой дистанционной защиты не удовлетворяет
требованию чувствительности к повреждению в конце
защищаемого участка (не обеспечивается коэффициент
чувствительности в соответствии с разд. А, п. 9), то
при наличии специальной защиты чпнн указанный режим
допустимо не учитывать. В этом случае отстройка от
короткого замыкания на шинах производится в режи-
ме, когда на участках п/ст. А — и/ст. Б и п/ст. Б —
п/ст. В работают обе линии.
При этом в схеме по рнс. 42,6 должно быть произ-
ведено также согласование рассматриваемой второй
ступени защиты 1 с первой ступенью защиты 5 при
каскадном отключении повреждения на лннин п/ст. Б—
91
Таблица 9
Расчетные выражения для определения сопротивлений срабатывания второй ступени дистанционной защиты
параллельных линий
№ пп. Вклю- чение защиты Исход- ная схема рис. 42 Расчетное условие Расчетное число включен- ных линий на участке п/ст. А — п/ст. Б Расчетное выражение Условие обеспечения требуемой чувствитель- ности второй ступени защиты г"з1г’1’25гл-1
в общем виде при принятых значениях коэффициентов (примечание 2)
1 На ток одной линии а Согласование с пер- вой ступенью защиты 5 предыдущего участ- ка Одна 1 j гл-1 4“ k it Zc-35 .11 < III (1) 2c.3l^> 1 + P4-J 47 п 0,66 zc.3i 0,85 Z j 4- гл_2 (8) *т11 2л-2 ^—>0,6^11 ~л-1
2 б в Отстройка от корот- ких замыканий на ши- нах п/ст. В при двух линиях иа участке п/ст. Б—п/ст. В Одна 2л-1 + k °’5 ’-'-2 ,П I» (2) zc.3i i 4-p 4-S v ' 2п — 0,85 г,, . 4- .°’43 ? /о, 2с.з1^ л-i т гл_2 (У) 2л-2 — >0,93feTlI
3 а б в Отстройка от корот- ких замыканий на ши- нах низшего (средне- го) напряжения п/ст. Б Одна , ZTP гл-| + k 4'з!< l+g+T <3> 1 -f- p -f- о г"з 5 0,85 р.,., + (Ю) \ т.тр / — >0,47Аттп гл-1 т-тр
4 а б в Согласование с пер- вой ступенью защиты 4 при каскадном от- ключении поврежде- ния иа параллельной линии Две 1 —a . гл-1 + гс.з4 II гс.з1 < 1 + j + a <4> И 0,66 2с.з1 0,85 2Л., -р—гл1 (11) Йт1 k'Tl < 1,66
5 На сумму токов двух линий г Согласование с пер- вой ступенью защиты3 Две , °’5гл.1+ t^/-4.33 ZC.31< l+P+5 ^50-43^4--^^ (12) 4^-г=1.25*тП
6 д е Отстройка от.корот- ких замыканий иа ши- нах п/ст. В при двух линиях на участке п/ст. Б — п/ст. В Две °'Г'2,-1 + т\г'°'52л-2 ,п < II! (6) гс.з1 * i + f 4-5 г"з> 50,43 + -^-\13) \ ЯтП J -^1.91*.,
7 г д е 3 Отстройка от корот- ких замыканий на ши- нах низшего (средне- го) напряжения п/ст. Б Две °’5 гл-1 + k ^.31 < 14-P4-5 p m z/3i5°'43гл.| +~~ z,p (14) кт.тр
Примечания:
1. В таблице даны выражения для определения сопротивлений срабатывания применительно к защите 1 параллельных линий по схемам рис. 42.
2. Значения коэффициентов даны в примечании 2 к табл. 8.
3. Расчетные выражения даны для случая равенства сопротивлений параллельных линий одного участка.
4. Соотношенье, обеспечивающее требуемую чувствительность второй ступени защиты, включенной на сумму токов параллельных линий, при коротком замыкании в кон-
це линии г” 1,25 гл,\ приведено для случая отключения одной нз^параллельных линий защищаемого участка.
Рис. 43. Примеры определения коэффициента токораспределения kt для параллельных
линий по рис. 42.
п/ст. В в режиме отключения параллельной линии на
участке п/ст. А — п/ст. Б. При согласовании должен
быть учтен коэффициент возврата дистанционного орга-
на второй ступени защиты 1, поскольку он может срабо-
тать до начала каскадного отключения. Согласование
производится по (3) и (8) табл. 8, ио знаменатель пра-
вой части выражений должен быть умножен иа коэф-
фициент возврата £в.
Для схемы по рис. 42,в аналогичного согласования
в этом случае ие требуется, поскольку не следует рас-
сматривать режим работы одной линией одновременно
иа участках п/ст. А — п/ст. Б и п/ст. Б — п/ст. В, а пер-
вая ступень защиты 5 вводится в действие только при
отключении одной из линий иа участке п/ст. Б — п/ст. В.
Однако выдержка времени второй ступени защиты 1
должна быть выбрана с учетом возможности каскад-
ного действия поперечной дифференциальной направ-
ленной защиты, которая предполагается установленной
на параллельных линиях участка п/ст. Б — п/ст. В.
в) Отстройка от короткого замыкания иа шинах
низшего (среднего) напряжения п/ст. Б в схемах по
рис. 42,а—в и ж в соответствии с п. 3 табл. 9 должна
производиться в режиме, когда иа рассматриваемом
участке п/ст. А — п/ст. Б работает одна линия. В схе-
мах по рис. 42,6 и в, кроме указанного, должен рас-
сматриваться также режим работы одной линии иа
участке п/ст. Б — п/ст. В; расчетным явится тот режим,
которому будет соответствовать больший коэффициент
тоиораспределеиия kT.
г) Согласование с первой ступенью защиты 4 в схе-
мах по рнс. 42,а—в и ж (п. 4 табл. 9) должно произ-
водиться прн замыкании иа параллельной линии и
каскадном ее отключении.
д) В тех случаях, когда вторая ступень дистан-
ционной защиты, выбранная в соответствии с пп. «а»,
«б» и «в», не удовлетворяет требованию чувствитель-
ности, целесообразно ее сопротивление срабатывания и
выдержку времени выбирать в соответствии с указа-
ниями разд. А, п. 11.
4. При выборе сопротивления срабатывания второй
ступени дистанционной защиты, включенной иа сумму
токов параллельных линий (рис. 42,г—е и з), необхо-
димо учитывать следующее:
а) согласование с первой ступенью защиты 3 в схе-
ме по рис. 42,а (табл. 9, п. 5) должно производиться
в режиме работы обеих линий иа участке п/ст. А —
п/ст. Б\
б) отстройка от короткого замыкания иа шинах
п/ст. В в схемах по рис. 42,6 и е (учитывается случай
выведения из действия предусмотренной для шин спе-
циальной защиты, ее отказ или отсутствие последней)
в соответствии с п. 6 табл. 9 должна производиться
в режиме работы обеих линий иа участке п/ст. А—п/ст. Б
и п/ст. Б — п/ст. В.
в) Отстройка от короткого замыкания иа шинах
низшего (среднего) напряжения п/ст. Б в схемах по
рис. 42,г—е и з должна производиться в режиме, когда
иа участке п/ст. А — п/ст. Б работают обе линии, а на
участке п/ст. Б — п/ст. В в схемах по рис. 42,6 и е —
одна линия.
г) В тех случаях, когда вторая ступень дистан-
ционной защиты, выбранная по условиям селективности
в режиме работы обеих линий иа участке п/ст. А —
п/ст. Б (табл. 9, пп. 5—7), не удовлетворяет требова-
нию чувствительности к коротким замыканиям в конце
защищаемого участка при работе одной линии на уча-
93
Рис. 44. Прямые, ограничивающие область, в которой
обеспечивается чувствительность второй ступени сум-
марной защиты, выбранной по условию селективности
в режиме работы двух линий, к коротким замыканиям
в конце защищаемого участка в режиме работы одной
лиинн без изменения сопротивления срабатывания.
/—для случая, когда расчетным при выборе сопротивления
срабатывания второй ступени суммарной дистанционной зашиты
является условие отстройки от короткого замыкания на шинах
/ гл-2
п/ст. В в схема* рис. 42, д и е i ----
см. п. 6 табл. 9 )!
2—для случая, когда расчетным является условие согласования
с защитой 3 в схеме по рис. 42,г
— > ,25 см. п. 5 табл. 9
/л-1
3 — для случая, когда расчетным является условие отстройкихот
короткого замыкания на шинах низшего ^(среднего) напряжения
трансформаторов п/ст. Б в схемах по рис. 42, г—е
0,97 Ат, см. п. 7 табл. 9
стке п/ст. А—п/ст. Б, в схемах должно быть предусмот-
рено изменение сопротивления срабатывания в режиме
работы одной линии (приложение VIII). Прн этом со-
противление срабатывания второй ступени, на которое
переключается защита после отключения параллельной
линии, определяется по выражениям пп. 3—6 табл. 8 для
расчета защит одиночных линий.
На рис. 44 приведены прямые, ограничивающие
область соотношений между 2я.з/гл^ или Zip/zn-i и krt
прн которых защита, выбранная по условиям селектив-
ности в режиме работы обеих линий на участке п/ст. А—
п/ст. Б, удовлетворяет требованию чувствительности
к коротким замыканиям в конце защищаемого участка
и при работе одной линии на участке п/ст. А — п/ст. Б.
5. Выдержка времени второй ступени дистанцион-
ной защиты, включенной на сумму токов параллельных
линий, должна быть отстроена от времени каскадного
отключения одной из параллельных линий поперечной
дифференциальной направленной защитой, если послед-
няя использована в качестве основной защиты этих
линий.
6. Параметры срабатывания пусковых органов, вы-
полненных с помощью реле тока, напряжения и сопро-
тивления, которые в ряде схем используются также
в качестве третьей ступени защиты (схемы по рис. 17,
20, 21), определяются как и для случая одиночной ли-
нии по (4)—(12), приведенным в разд. А, п. 15. При
94
этом для защиты, включенной на ток одной линии, рас-
сматривается режим, когда на защищаемом участке
п/ст. А — п/ст. Б (рис. 42) работает только одна линия,
а для защиты, включенной на сумму токов параллель-
ных линий, — режим, когда на защищаемом участке
работают обе линии.
7. Во всем остальном (проверка чувствительности
второй ступени защиты, проверка чувствительности пу-
сковых органов н третьей ступени защиты, согласова-
ние второй ступени дистанционной защиты с защитами
тока и напряжения, установленными на предыдущих
участках, выбор смещения характеристики реле полного
сопротивления типа КРС-111, определение вторичного
сопротивления срабатывания реле и т. д.) расчет произ-
водится так же, как для защиты одиночных линий
(разд. А), с тем только отличием, что для суммарной
защиты определение чувствительности необходимо про-
изводить по режиму работы одной из параллельных
линий рассматриваемого участка.
И. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
ОДИНОЧНЫХ Н ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 110—330 кв
С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ
1. Определение первичных сопротивлений срабятыря.
ния первой г['3 и второй z”3 ступеней дистанционной
защиты линий с ответвлениями, а также определение
чувствительности этой защиты следует производить
с учетом токораспределения на отдельных участках лн-
иин.
При этом расчетными для определения сопротив-
лений срабатывания явятся максимальные значения
коэффициентов токораспределения kT в реально воз-
можном режиме раооты сети, а для определения чув-
ствительности — минимальные значения коэффициентов
токораспределения.
2. При определении сопротивлений срабатывания пер-
вой Zc3 и второй г” 3 ступеней защат одиночных и парал-
лельных линий с ответвлениями в дополнение к расчет-
ным условиям соответственно для защит одиночных и
параллельных линий без ответвлений должно также
учитываться и условие отстройки от замыкания на шинах
низшего (среднего) напряжения подстанции на ответвле-
нии. При этом должны рассматриваться замыкания за
трансформаторами с наименьшими приведенными реактан-
сами и расположенными ближе к месту установки рас-
сматриваемой защиты.
3. Расчетные выражения для определения первичных
сопротивлений срабатывания первой zlc * и второй г*19
ступеней дистанционной защиты линий с ответвлениями
приведены в табл. 10 для одиночных линий с ответвле-
ниями (схемы рнс. 45) и в табл. И для параллельных
линий с ответвлениями (схемы рис. 47).
Выражения для определения значений коэффициен-
тов токораспределения kt, входящих в расчетные выра-
жения табл. 10 и 11, приведены на рис. 46 — для оди-
ночных линий с ответвлениями по рис. 45 и на рис. 48—
для параллельных линий с ответвлениями по рис. 47.
В качестве сопротивлений срабатывания для первой
и второй ступеней защиты принимаются наименьшие
из сопротивлений, полученных по приведенным в табл. 10
и 111 расчетным условиям.
4. При определении сопротивлений срабатывания
первой и второй ступеней защит одкцщжых линий
(схемы рис. 45), а также защиты, включенной на ток
одной из двух параллельных линий (схема рис. 47,а) по
условию отстройки от коротких замыканий на шинах
низшего (среднего) напряжения подстанций на ответ-
Рис. 45. Примеры схем одиночных линий с ответвлениями.
гтрг гтр2’ 2трЗ’ гтр4 минимальное эквивалентное сопротивление параллельно работающих трансформаторов; г1г
zii’ гШ’ ziv» *v - сопротивление отдельных участков защищаемой и предыдущей линий; г01В1, готв2 — сопротив-
ление ответвления; — сопротивление предыдущей линии.
влениях (соответственно пл. 3 и 4
табл. И) должны рассматриваться
а) Часть подстанций на от-
ветвлениях отключена, иа других
включена реально возможная ми-
нимальная генерирующая мощ-
ность.
б) Защищаемая линия от-
ключена со стороны, противопо-
ложной месту установки рас-
сматриваемой защиты. Указанный
режим должен учитываться, на-
пример, если на подстанции, при-
мыкающей к противоположному
(по отношению к месту установки
рассматриваемой защиты) концу
линии, отсутствует обходный вы-
ключатель.
Для защиты включенной на
ток одной из двух параллельных
линий (схема рнс. 47,а) в случае
параллельной работы трансфор-
маторов подстанций на ответвле-
ниях на стороне низшего (сред-
него) напряжения (как показано
на рис. 47,а) дополнительно дол-
жен рассматриваться режим, ког-
да параллельная линия отключе-
на, а приключенные к ней в нор-
мальном режиме трансформаторы
подстанций иа ответвлениях пере-
ведены на питание от защищае-
мой линии.
5. При определении сопротив-
лений срабатывания защиты,
включенной на сумму токов двух
параллельных линий (схема рис.
47,6), по условию отстройки от
коротких замыканий на шинах
низшего (среднего) напряжения
подстанций на ответвлениях не-
обходимо учитывать следующее:
табл. 10 и пп. 2 и 3 а) Отстройка первой ступени защиты должна про-
следующие режимы: изводиться при отключении одной из параллельных
‘ ц
и h и. h . и -
rrf’ = *’т,г '
а)
='1'Г ’ Krs tls
„ ll U 11 Н
Нтги=Т^Г,‘ 17,л ' *тт>3
Рис. 46. Примеры определения коэффициента токораспределеиия Ат для оди-
ночных линий с ответвлениями по рис. 45.
95
сО
o>
Таблица 10
Расчетные выражения для определения сопротивлений срабатывания первой и второй ступеней дистанционной
защиты одиночных линий с ответвлениями
№ п/п. Ступень защиты Исходная схема рис. 45 Расчетное условие Расчетное выражение
в общем виде при принятых значениях коэффициентов (примечание 2)
1 I а 6 в Отстройка от коротких замыка- ний на шинах подстанции, примы- кающей к противоположному кон- цу ЛИНИН гП 2Ш Z1 "1" йт11 "1" ^тШ 1+? + ® О 1 ( гП гШ \ (8)
2 г Отстройка от коротких замыка- нии на шинах низшего (среднего) напряжения п/ст. Б Zlll ZTp3 + £TlI + feTin ZC.31< l+?4-a \ лт11 лтШ /
3 4 I н II а 6 в г Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего (среднего) на- пряжения подстанций на ответвле- ниях , 2oTBi 4- 2Tpi гс.з1 < 1 + p + a 1 ' ге.з.гоМг. + ^+Г-) (10) \ T.Tpl /
zl + h + b «тп лт.тр2 гс.з1 < i+p+a / ZH гтр2 \ ^2 0.85^,+^ + ^) (И)
5 II а Согласование с первой ступенью защиты 3 2II t 21II . 2I + fe + fe + H »tII KtIII 2сз.1< l+f+» "* 1 — a 1 — a. J , +i^rziv+ *IV (Лс.аз-М - (5) 4’з1 г0’85f г, +“Г!_+ТЩ'') + с-31 \ ктП “тШ ) + f)-7s{-rL + lT1-—irL} <|2) \ KTlV ktV ktV /
/7[одолжение табл. 10
Рис. 47. Примеры схем параллельных линий с ответвле-
ниями.
Примечание. Обозначения см. на рис. 45.
линий, поскольку только в этом режиме вводится в дей-
ствие первая ступень защиты. При этом, если транс-
форматоры подстанций на ответвлениях работают па-
раллельно на стороне низшего (среднего) напряжения,
как это показано на рис. 47,6, то должен учитываться
случай, когда трансформаторы подстанций на ответ-
влениях, приключенные в нормальном режиме ко вто-
рой параллельной линии, переведены на питание от
защищаемой линии.
б) Отстройка второй ступени защиты должна про-
изводиться в режимах по «п. 4,а и б. При этом в ре-
жиме по п. 4,6 в случае параллельной работы транс-
форматоров подстанций на ответвлениях, как показано
иа рис. 47,6, должно рассматриваться отключение (со
стороны, противоположной месту установки рассматри-
ваемой защиты) одной из защищаемых линий, а при
раздельной работе этих трансформаторов — отключение
(со стороны, противоположной месту установки рас-
сматриваемой защиты) той линии, к которой присоеди-
нен трансформатор, питающий повреждение.
6. При выборе сопротивлений срабатывания первой
и второй ступеней защит линий по рис. 45 и 47 по дру-
гим условиям (табл. 10, пп. 1, 2, 5—7 и табл. 11,
пп. 1, 4—6) должны учитываться рекомендации разд. А,
п. 4 и разд. Б, пп. 3 и 4. а также должен рассматри-
ваться режим по п. 4,а.
7. В тех случаях, когда вторая ступень защиты
одиночных линий (рис. 45), а также защиты, включен-
ной на ток одной из двух параллельных линий (схема
рис. 47,а), рассчитанная по условиям соответственно
табл. 10 и 41, не удовлетворяет требованию чувстви-
тельности, целесообразно ее сопротивление срабатыва-
ния и выдержку времени выбирать в соответствии
с указаниями разд. А, п. 11.
Если же при этом определяющим было условие
отстройки от коротких замыканий на шинах низшего
7—2284
97
Таблица II
Расчетные выражения для определения сопротивлений срабатывания первой и второй ступеней дистанционной защиты
параллельных линий с ответвлениями
№ п/п. Ступень защиты Исходная схе ма рис. 47 Расчетное условие Расчетное выраженье
в общем виде при принятых значениях коэффициентов (примечание 2)
1 I а б Отстройка от коротких замыка- ний на шинах противоположного конца линии , гП . 2П1 Zl + k TjL «тП ЛтШ 2С.31< I (0 1 / *П *111 \ 2 ,31го,85 + (7) \ дтП ЛтШ /
2 I и П а б Отстройка от коротких замыка- ний иа шинах низшего (среднего) напряжения подстанций на ответв- лениях Zl 1 Zqtb гтр1 ' *т! &т.тр1 Ze.si < 1 f2) *с.з1<0>85//. + . (8) \ «т! кт.тр1 /
3 Z\ 1 гП | *трз 1 ^т1 ^tII ^T.Tp2 гс.,1< l+f+а (3' + + (9) \ «т! «тП кт.тр2 у
4 - II а б Отстройка от коротких замыка- ний на шинах п/ст. В при двух линиях на участке п/ст. Б — п/ст. В Z\ . ZH *П1 , 0’5*11-2 b + b + b + b KTl Лт1Г «Till «tIV *c.3l 1 p a 0) 211 0 8S ( - 1 4- 11 -|. — с-31^°’85^1 + ^п%П У + . 0,43 + ^72-2 («О
5 Отстройка от короткого замы- кания на шинах низшего (сред- него) напряжения п/ст. Б Z\ [ ZU . *111 f 2трз n *tI ^tII *t11I ^т.трз гс.з1 < 1 _|-P (5) + (Ц) \ т! «тП ЛтШ Лт.трз z
6 а Согласование с первой ступенью защиты 4 при каскадном отклю- чении повреждения на параллель- ной линии , г11 г1П 1 , г1 + ь Нт гш+ п stII ятШ т,п гс.з^ 1+P4-S ' 1 — а 1 — а j + гИ + ~k^ <гс.з4 - ~’п - гШ) (6) П ~ / гп гш \ Zc,1S0,85^ ^ + *- + 4тШ/ + +0.78^ +4L + ^4~4IZ41L'L|2) \«t111 *'т1, Ь’т1 )
Примечания:
Д. в.таблице даны выражения для определения сопротивлений срабатывания применительно к защите 1 параллельных линий с ответвлениями по схемам рис. 47.
2. Принятые обозначения и значения коэффициентов даны на рис. 45 и в примечании 2 к табл. 8.
3. расчетные выражения даны для случая равенства сопротивлений параллельных линий одного участка.
Рис. 48. Примеры определения коэффициента токорас-
пределеиия Ат для параллельных линий с ответвлениями
по рис. 47.
(среднего) напряжения подстанции на ответвлении, то
указанное условие должно быть заменено согласова-
нием с быстродействующей защитой элементов стороны
низшего (среднего) напряжения рассматриваемой под-
станции.
8. В тех случаях, когда вторая ступень защиты,
включенной на сумму токов двух параллельных линий
(рис. 47,6), выбранная по условиям селективности в ре-
жиме работы обеих линий на участке п/ст. А — п/ст. Б
(пп. 2j—5 табл. 11) ие удовлетворяет требованию чув-
ствительности к коротким замыканиям в конце защи-
щаемого участка при работе одной линии на участке
п/ст. А — п/ст. Б, в схемах должно быть предусмотрено
изменение сопротивления срабатывания в режиме рабо-
ты одной линии (приложение VIII). При этом сопро-
тивление срабатывания второй ступени, иа которое
переключается защита после отключения параллельной
линии, определяется по выражениям табл. 10, п.п. 3—7
для расчета зашит одиночных линий с ответвлениями.
9. Определение сопротивлений срабатывания защи-
ты в сложных сетях, когда использование для этой цели
выражений табл. 10 и 11 окажется затруднительным,
может производиться непосредственно через напряже-
ния и токи в месте установки защиты в расчетных по
селективности условиях, которые могут быть вычислены
по общим выражениям или с помощью модели постоян-
ного тока.
10. Параметры • срабатывания пусковых органов,
выполненных с помощью реле тока, напряжения н со-
противления, которые в ряде схем используются также
в качестве третьей ступени защиты (схемы по рис. 1—5,
13—15, 17, 20 и 21), определяются по выражениям
(4)—(12), приведенным в разд. А, п. 15.
При этом для защиты параллельных линий, вклю-
ченной на ток одной линии (рис. 47,а), должен рас-
сматриваться режим, когда на защищаемом участке-
п/ст. А — п/ст. Б работает только одна линия, а для:
защиты, включенной иа сумму токов параллельных ли-
ний (рис. 47,6), — режим, когда на защищаемом уча-
стке работают две линии.
Расчет сопротивлений срабатывания третьей сту-
пени н параметров пусковых органов следует произво-
дить с учетом самозапуска нагрузки подстанций на
ответвлениях при включении защищаемой линии со-
стороны, где расположена рассматриваемая защита.
И. Во всем остальном (проверка чувствительности-
второй ступени защиты, проверка чувствительности пу-
сковых органов и третьей ступени защиты, согласова-
ние второй ступени дистанционной защиты с защитами*
тока и напряжения, установленными на предыдущих
линиях, выбор смещения характеристики реле полного-
сопротивления типа КРС-111, определение вторичного-
сопротивления срабатывания реле, выбор выдержки вре-
мени второй ступени защиты, включенной иа сумму то-
ков двух параллельных линий и т. д.) расчет произво-
дится так же, как и для защит соответственно одиноч-
ных н параллельных лниий без ответвлений (разд. А
и Б). г
Г. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
ЛИНИИ 110—330 кв, РАБОТАЮЩИХ ПО СХЕМЕ БЛОКА
ТРАНСФОРМАТОР (АВТОТРАНСФОРМАТОР) — Л ННИЯ
1. Ниже рассматриваются особенности расчета ди-
станционной защиты, установленной со стороны транс-
форматора (автотрансформатора) с соединением обмоток
YA-Н (YyA-12—11) иа линиях, работающих по схеме
блока двух- или трехобмоточный трансформатор (авто-
трансформатор)— линия (рис. 49), при использовании
для питания защиты трансформаторов напряжения,
установленных со стороны обмотки низшего нли сред-
него напряжения трансформатора блока.
2. Использование для дистанционной защиты линии
трансформаторов напряжения, установленных иа сто-
роне низшего или среднего напряжения трансформатора
(автотрансформатора) блока, и включение в связи с этим
трансформатора (автотрансформатора) блока в зону
защиты приводит к сокращению доли лннни, охватывае-
мой первой (без выдержки времени) ступенью защиты,,
н снижению чувствительности второй н третьей сту-
пеней.
Указанное объясняется тем, что:
а) незащищенная первой ступенью часть блока
трансформатор (автотрансформатор)—линия, располо-
женная в конце линии и равная m(z-rp+za), больше,
чем незащищенная часть линии тгл, при применении
для последней отдельной защиты (гл. 3, разд. А, п. 5);
б) сопротивление на зажимах реле защиты блока
трансформатор (автотрансформатор)—линия при по-
вреждении В' конце линии (zTp+zn) увеличивается по
сравнению с сопротивлением на зажимах реле отдель-
ной защиты линии гя в большей степени, чем сопротив-
ление срабатывания второй ступени защиты блока по
сравнению с сопротивлением срабатывания второй сту-
пени отдельной защиты линии, а сопротивление сраба-
тываиия третьей ступени защиты блока н отдельной
защиты линии практически одинаковы:
в) при наличии на трансформаторе (автотрансфор-
маторе) блока Встроенного регулирования напряжения’
под нагрузкой значения первичного сопротивления сраба-
тывания защиты и вторичного сопротивления сраба-
7*
99»
л/стА
п/ст В
Eh
Рис. 49. Примеры схем сети с участком, работающим
блоком трансформатор — линия.
2л-1» 2л-з — сопротивления линий; гтр1 — сопротивление транс-
форматора (автотрансформатора) блока; zTp2— минимальное
эквивалентное сопротивление параллельно работающих транс-
форматоров на п/ст. Б.
тывання реле в расчетах селективности и значения
первичного сопротивления на зажимах защиты и вто-
ричного сопротивления иа зажимах реле в расчетах чув-
ствительности определяются для различных (расчетных)
значений сопротивления и коэффициента трансформации
трансформатора (автотрансформатдра) блока.
3. Для блоков с трансформаторами (автотрансфор-
маторами), имеющими встроенное регулирование на-
пряжения под нагрузкой, сопротивление срабатывания
защиты, приведенное к стороне высшего напряжения
блока, рассчитывается с учетом наименьшего возмож-
ного при регулировании сопротивления трансформатора
(автотрансформатора), вторичное сопротивление сраба-
тывания реле (определяемое по (20)—(22)] в целях
упрощения расчета — с учетом наибольшего возмож-
ного коэффициента трансформации трансформатора
(автотрансформатора) блока (пп. 4 и 5). Расчет чув-
ствительности второй ступени защиты и пусковых орга-
нов производится по вторичным величинам, определяе-
мым в соответствии нли по аналогия с (20) — (22); при
этом учитывается наибольшее возможное при регулиро-
вании сопротивление и наименьший коэффициент транс-
формации трансформатора (автотрансформатора)
блока.
Однако в случаях, когда указанный метод расчета
приводят к недопустимому загрублению защиты, тре-
буется производить более точные расчеты с учетом дей-
ствительных, возможных при регулировании сочетаний
значений сопротивления и коэффициента трансформа-
ции трансформатора (автотрансформатора) блока, обес-
печивающих наименьшее значение вторичного сопротив-
ления на реле в условиях, расчетных по селективности,
и наибольшее значение этого сопротивления в условиях,
расчетных по чувствительности.
100
4. Расчетные выражения для определения первич-
ных сопротивлений срабатывания первой zc’3 и вто-
рой 2С*Л ступеней дистанционной защиты линий, рабо-
тающих по схеме блока трансформатор (автотрансфор-
матор)— линия, приведены в табл. 12.
Значения коэффициентов токораспределения Ат,
входящих в расчетные выражения табл. 12, опреде-
ляются аналогично тому, как в защите одиночных ли-
ний (рис. 37).
В качестве сопротивления срабатывания для второй
ступени защиты принимается наименьшее из сопротив-
лений, полученных по приведенным расчетным усло-
виям.
Выражения табл. 12 составлены для случаев:
а) включения рассматриваемой защиты на транс-
форматоры напряжения, установленные на стороне низ-
шего напряжения трансформатора блока двухобмоточ-
ный трансформатор — линия или трехобмоточный транс-
форматор (автотрансформатор) — линия, в последнем
случае — при отсутствии пнтаиия со стороны среднего
напряжения или равенстве нулю сопротивления его об-
мотки низшего напряжения;
б) включения рассматриваемой защиты иа транс-
форматоры напряжения, установленные иа стороне сред-
него напряжения трансформатора блока трехобмоточ-
ный трансформатор (автотрансформатор)—линия при
отсутствии питания со стороны низшего напряжения
или равенстве нулю сопротивления его обмотки сред-
него напряжения.
Выражения табл. 12 могут быть использованы так-
же и для расчета защиты линии блока трехобмоточный
трансформатор (автотрансформатор)—линия при трех-
стороннем питании и неравенстве нулю сопротивления
обмотки трансформатора (автотрансформатора), со сто-
роны которой установлены используемые для защиты
трансформаторы напряжения. При этом защита выпол-
няется с компенсацией падения напряжения в сопро-
тивлении обмотки трансформатора или автотрансфор-
матора, иа стороне которой установлены трансформа-
торы напряжения, используемые для защиты (схема по
рис. 23). В этом случае под zTPi надо понимать сопро-
тивление обмотки высшего напряжения трансформатора
(автотрансформатора) блока.
В тех случаях, когда вторая ступень дистанцион-
ной защиты, выбранная по указанным в табл. 12 усло-
виям, не удовлетворяет требованию чувствительности,
целесообразно ее сопротивление срабатывания и вы-
держку времени выбирать в соответствии с указаниями
разд. А, п. 11.
5. Сопротивления срабатывания реле zr.p определя-
ются исходя из первичных сопротивлений срабатывания
защиты zC 3, рассчитанных в соответствии с табл. 12
по следующим выражениям:
при включении защиты на трансформаторы тока и
напряжения, установленные со стороны низшего напря-
жения трансформатора блока,
п?
2с.р = ч„(н) 2 2«.»; (20)
дЛн Лтр
при включении защиты на трансформаторы напря-
жения, установленные со стороны низшего напряжения,
и на трансформаторы тока, установленные со стороны
высшего напряжения трансформатора (автотрансформа-
тора!) блока,
при включении защиты на трансформаторы напря-
жения, установленные со стороны среднего напряжения,
Таблица 12
Расчетные выражения для определения сопротивлений срабатывания первой и второй ступеней
дистанционной защиты линий блока трансформатор (автотрансформатор)—линия
1 № п/п. 1 Ступень защиты Исходная । схема 1 рис. 49 Расчетное условие Расчетное выражение
в общем виде при принятых значениях коэффициентов (примеч. 2)
1 I а, б, в Отстройка от коротких за- мыканий на шинах противо- положного конца линии 2тр»+2л-1 ZC.3l< (0 4.312 0,85 (г1р1 +гл,1 ) (5)
2 П а Согласование с первой ступенью защиты 3 1 — a j 2тр1+2л-| + £ „ 2с.зЗ гс.з1 < 1 + ₽ + « (2) п 0.66 2с.з1 «S °’85(2тР>+2л-1)+ k лт11 (6)
3 б, в Отстройка от коротких за- мыканий на шинах п/ст. В при двух линиях на участ- ке п/ст. 5 — п/ст. В 0,5 2тр1+2л-1 +/г 2л-2 i+f + a (3) п _ 0,43 ге.з1 =s 0’85(гтР1+гл.i)-f- гл 2 (7)
4 а, б, в Отстройка от коротких за- мыканий иа шинах низшего (среднего) напряжения п/ст. Б 1 2т₽1 +-гл.| + ^т TpZTP2 2С.31< !+? + <! (4) 4'.з12 0.85 (гтр,+гл.1 + (8)
Примечания:
1. В таблице даны выражения для определения сопротивлений срабатывания применительно к защите I линий, работающих бло-
ком трансформатор (автотрансформатор) — линия, в схемах по рис. 49.
2. гтр1— минимальное возможное при регулировании сопротивление трансформатора (автотрансформатора) между стороной его
высшего напряжения (сторона защищаемой линии) и стороной, где установлены трансформаторы напряжения, используемые для защиты;
остальные обозначения и значения коэффициентов даны на рис. 49 н в примечании 2 к табл. 8.
и на трансформаторы тока, установленные со стороны
высшего напряжения трансформатора (автотрансформа-
тора) блока,
где зс.з—сопротивление срабатывания защиты, опре-
деляется по выражениям табл. 12;
птр — коэффициент трансформации трансформа-
тора блока между стороной его высшего
напряжения (сторона защищаемой линии)
и стороной установки трансформатора на-
пряжения; в целях большей надежности
должен учитываться максимально возмож-
ный коэффициент трансформации, который
может иметь место при регулировании на-
пряжения;
п(тн^н/|*в)—коэффициенты трансформации трансформа-
торов тока, используемых для защиты и
установленных соответственно на сторонах
низшего н высшего напряжения трансфор-
матора (автотрансформатора) блока;
п(нн)ип(нс)— коэффициенты трансформация трансформа-
торов напряжения, используемых для за-
щиты и установленных соответственно на
сторонах низшего и среднего напряжения
трансформатора (автотрансформатора)
блока.
Выражения (20) —(22) составлены исходя из того,
что защита включается (гл. 3, разд. А, пп. 2, 3, 4 н 7):
а)1 на фазные напряжения относительно нулевой
точки системы при использовании для защиты транс-
форматоров напряжения, установленных на стороне
низшего напряжения трансформатора (автотрансформа-
тора) блока;
б) на междуфазные напряжения при использовании
для защиты трансформаторов напряжения, установлен-
ных на стороне среднего напряжения трансформатора
(автотрансформатора) блока;
в) на разность токов по рис. 25,6 при использова-
нии для защиты трансформаторов тока, установленных
на стороне низшего напряжения трансформатора (авто-
трансформатора) блока и соединенных в треугольник;
г) на разность фазных токов при использовании
для защиты трансформаторов тока, установленных на
стороне высшего напряжения трансформатора (авто-
трансформатора) блока.
6. При применении в качестве дистанционного орга-
на защиты направленного реле сопротивления целесооб-
разно использовать -реле с углом максимальной чув-
ствительности фмакс.ч ==75°, так как угол суммарного
сопротивления трансформатора (автотрансформатора)
и линии блока и соответственно угол сопротивления,
подводимого к реле при повреждении в конце линии
блока, близок к этому значению.
7. Во всем остальном (согласование второй ступе-
ни дистанционной защиты с защитами тока и напря-
жения, установленными иа предыдущих участках, вы-
бор выдержки времени второй ступени защиты, провер-
ка чувствительности второй ступени защиты и пуско-
вых органов и т. д.) расчет производится так же, как
для защиты одиночных линий (разд. А).
Д. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ДИСТАИЦИОИНОЙ ЗАЩИТЫ
ЛИНИЙ 35 кв
1. Особенности расчета дистанционной защиты ли-
ний 35 кв (в сетях с малым током замыкания на зем-
лю) связаны с необходимостью учета двойных замы-
каний на землю.
101
Определение первичных сопротивлений срабатыва-
ния первой и второй ступеней дистанционной защиты
с токовой компенсацией (сх,емы по рис. 27—29 и 31,
32) должно производиться с учетом как междуфазных
коротких замыканий, так н двойных замыканий на
землю. Поскольку в схемах с токовой компенсацией на
участках, где имеется ток нулевой последовательности,
сопротивление на зажимах защиты при двойном замы-
кании на землю, так же как и при междуфазных ко-
ротких замыканиях, пропорционально расстоянию от
места установки защиты до места повреждения, то рас-
чет при двойном замыкании на землю производится
исходя из тех же условий и выражений, что и при меж-
дуфазном коротком замыкании (табл. 8 — для одиноч-
ных линий, табл. 9 — для параллельных линий, табл. 10
и 11—для линий с ответвлениями, табл. 12 — для ли-
ний блока трансформатор — линия). Расчетным видом
повреждения явится то, которому будут соответствовать
наибольшие значения коэффициентов токораспределення.
Для определения коэффициентов токораспределення прн
двойных замыканиях на землю в реальном режиме ра-
боты должны быть вычислены соответствующие токи,
которые могут быть определены по .выражениям, приве-
денным в приложении X. Определение первичных сопро-
тивлении срабатывания дистанционной защиты без то-
ковой компенсации (используется на лининях с односто-
ронним питанием — схемы по рис. 30 и 33) производится
по междуфазным коротким замыканиям. Двойные замы-
кания на землю не учитываются в свизн со следующим:
а) при отсутствии тока нулевой последовательности
в месте установки защиты <(защита остается включен-
ной на междуфазное напряжение) сопротивления на
зажимах защиты примерно равны таковым прн между-
фазных повреждениях в тех же условиях1 * *;
б) при наличии тока нулевой последовательности
в месте установки защиты (защита переключается на
фазные напряжения) подведение к защите сопротивле-
ний, примерно равных таковым прн междуфазных по-
вреждениях, обеспечивается выполнением схемы защи-
ты ,(гл. 4, разд. Б, описание схемы по рис. 30, п. 2).
2. Коэффициент компенсации в схемах с токовой
компейсацией (рис. 27—29 и 31, 32) определяется По
выражению
г0 — 21
* = —-3-------- (23)
где Z] и Zo — соответственно сопротивления прямой и
нулевой последовательностей защищаемо-
го участка.
3. При выборе параметров срабатывания пускового
органа необходимо учитывать следующие особенности:
а) Первичный ток срабатывания токовых реле то-
кового пускового органа, включенных на фазные токн
(схемы по рис. 27, 28, 30, 31 и 33) дополнительно
к условиям, изложенным в разд. А, п. 15,а, выбирается
также по условию отстройки от тока в неповрежденной
фазе при двойном замыкании на землю:
7 с.з 2s Ан/неп» (24)
где /Неп — максимальное значение первичного тока в не-
поврежденной фазе прн двойном замыкании
на землю;.
kH — коэффициент надежности, принимаемый
равным 1,2.
б) Первичный ток срабатывания токового реле,
включенного на ток нулевой последовательности (реле
1 А. Б. Чернин, Действие дистанционной защиты импе-
дансного типа при двойных замыканиях на землю в компенси-
рованной сети, «Электричество», 1941, № 1.
102
9РТц в схемах рис. 27—29, 31 и 32) выбирается по
условию отстройки от максимального расчетного значе-
ния тока Небаланса /нб.расч, возникающего при между-
фазном коротком замыкании в месте установки рас-
сматриваемой защиты:
/с.8 в Ан/нб.расч = Ан Аапер/и 6. у ст» (25)
где Ан—коэффициент надежности, принимается рав-
ным 1,25; .
Аапер—коэффициент, учитывающий переходный ре-
жим (наличие апериодической составляю-
щей тока), может быть принят равным 2,0;
/нб.уст —первичный ток небаланса в нулевом прово-
де трансформаторов тока в установившемся
режиме при металлическом трехфаэном ко-
ротком замыкании в месте установки рас-
сматриваемой защиты, может быть опреде-
лен в соответствии с «Руководящими ука-
заниями по релейной защите, выл. 2.
Ступенчатая токовая защита нулевой после-
довательности от замыканий на землю ли-
ний МО—220 кв», гл. 2, п. 15.
Для грубо ориентировочных расчетов ток /нб.уст
может быть определен по 'следующему выражению, со-
ставленному в предположении, что трансформаторы
тока удовлетворяют кривым кратностей тока при
10%-иой погрешности:
/нб.уст = Аодв/</расч, (26)
где Аодн — коэффициент однотипности трансформаторов
тока, который в зависимости от кратности
токов короткого замыкания и значения со-
противлений во вторичных цепих трансфор-
маторов тока принимается .равным от 0,5 до
1,0;
ft — относительная максимально возможная по-
грешность трансформаторов тока при корот-
ком замыкании в месте установки рассмат-
риваемой защиты, может приниматься рав-
ной 0,1;
/расч — первичный расчетный ток металлического
трехфазного короткого замыкании в месте
установки рассматриваемой защиты.
В тех случаях, когда реле 9РТо, включенное на ток
нулевой последовательности, с током срабатывания,
выбранным по указанным условиям, недостаточно чув-
ствительно при двойном замыкании на землю, могут
потребоваться специальные мероприятия: использова-
ние реле с насыщающимся трансформатором, присоеди-
нение реле 9РТ0 к трансформатору тока через фильтр,
предотвращающий попадание в реле высших гармоник,
использование реле с торможением, введение последо-
вательно с контактам реле 9PTq контакта реле напря-
жения нулевой последовательности, однако в последнем
случае прн возннкиовеннн замыкания между фазами
на защищаемом участке в^ режиме длительного замы-
кания на землю одной фазы это мероприятие неэффек-
тивно.
Следует отметить также, что прн наличии на защи-
щаемой линии токовой отсечкн ток срабатывания реле
9PTq может отстраиваться от тока небаланса прн за-
мыкании между фазами в конце зоны, защищаемой то
ковой отсечкой.
в) Первичное напряжение срабатывания реле на-
пряжения, переключаемых на фазные напряжения, пу-
скового органа по току н напряжению (реле 31РН н
32РН в схеме по рис. 28 и реле 36РН и 37 PH в схеме
по рис. 31) дополнительно к условиям, изложенным
в разд. А, п. 15,6 н соответствующим включению реле
на междуфаэные напряжения, выбирается также по
условию отстройки от напряжения неповрежденной
фазы при двойном замыкании на землю и включении
реле иа фазные напряжения по выражению
(27)
«н
где (Унеп.фаз — минимальное значение первичного на-
пряжения на неповрежденной фазе
в месте установки защиты при двойном
замыкании иа землю, может быть при-
нято равным 1,0—-1,2 (Ураб.фаз!
kn — коэффициент надежности, принимаемый
равным 1,2.
При определении вторичного напряжения срабаты-
вания рассматриваемых реле напряжения должно учи-
тываться, что междуфаэные напряжения подводятся
к их обмоткам через добавочные сопротивления.
Первичное напряжение срабатывания реле напря-
жения, не переключаемых на фазные напряжения (ре-
ле ЗЗРН в схеме по рис. 28 и реле 38РН в схеме по
рис. 31), а также первичный ток срабатывания токовых
реле рассматриваемого пускового органа, выбираются
в соответствии с -изложенным в разд. А, п. 15,-6.
г) Первичное сопротивление срабатывания реле
полного сопротивления пускового органа (реле 1РС —
ЗРС в схемах по рис. 29 и 32) дополнительно к усло-
виям, изложенным в разд. А, п. 15,в, выбирается так-
же по условию отстройки от сопротивления иа зажимах
реле, включенного на ток неповрежденной фазы:
(28)
где гзащ.неп— первичное сопротивление иа зажимах
реле сопротивления пускового органа,
включенного иа ток неповрежденной фа-
зы, при таком металлическом коротком
замыкании (двойном замыкании иа зем-
лю или двухфазном коротком замыка-
нии), при котором это сопротивление
имеет наименьшее значение;
k„ — коэффициент надежности, принимается
равным 1,5.
Следует отметить, что в (28) должно учитываться
первичное сопротивление иа зажимах реле при вклю-
чении последнего на междуфазное напряжение. Умень-
шение расчетного сопротивления иа зажимах реле не-
поврежденной фазы при переключении пускового орга-
на иа фазные напряжения в условиях двойного замы-
кания на землю учитывается автоматическим уменьше-
нием уставки при переключении в 1,73 раза. Указанное
осуществляется уменьшением используемого числа аит-
ков первичной обмотки автотрансформатора напряже-
ния реле сопротивления. При этом зона, охватываемая
реле при двойных замыканиях иа землю, меньше, чем
при других видах повреждения, так как уставка реле
уменьшается в 1,73 раза, между тем как сопротивление
на зажимах реле поврежденной фазы (отношение на-
пряжения к току) остается примерно таким же, как
при междуфаэных коротких замыканиях.
4. При выборе смещения а характеристики реле
полного сопротивления (разд. А, п. 14) следует учиты-
вать, что переходное сопротивление при двойном за-
мыкании на землю в большинстве случаев во много раз
больше, чем сопротивление дуги.
5. Сопротивление срабатывания реле zc.p опреде-
ляется исходя из первичного сопротивления срабатыва-
ния защиты гс.э:
zc.p= zc.3, (29)
Пн
где Лех—коэффициент схемы, который при включении
реле сопротивления на междуфаэные напря-
жения и разность фазных токов .(дистанцион-
ный орган) равен 1, а при включении реле
сопротивления, на междуфазиые напряжения
и фазиые токи । (пусковой орган) равен "КЗ.
Остальные обозначения те же, что и в (17), оазд. А,
п. 18.
б. ©о всем остальном (проверка чувствительности
защиты и пусковых органов, выбор выдержки времени
второй ступени защиты и г. д.) расчет производится
так же, как и для защиты одиночных и параллельных
линий сетей с большим током замыкания на землю
(разд. А—Г настоящей главы). Проверка чувствитель-
ности пусковых реле тока, включенных на сумму токов
двух фаз (реле 7РТ в схемах по рис. 27, 28 и 31 и
реле бРТ и 8РТ соответственно в схемах по рис. 30
и 33), производится по (13) так же, как и пусковых
реле тока, включенных иа фазные токи.
Е. УЧЕТ ТОКА ТОЧНОЙ РАБОТЫ ДИСТАНЦИОННОЙ
ЗАЩИТЫ
1. При оценке поведения дистанционных защит не-
обходимо учитывать ток точной работы реле сопротив-
ления, равный значению тока в реле прн котором
снижение сопротивления срабатывания реле от приня-
той его уставки составляет 10%.
При токе, меньшем тока точной работы, погреш-
ность реле резко увеличивается за счет увеличения от-
носительного влияния механического момента реле при
малых токах.
Проверка дистанционной защиты по току точной
работы необходима для выяснения надежности обеспе-
чения чувствительности и селективности.
Ниже рассматриваются вопросы, связанные с уче-
том тока точной работы реле сопротивления типов
КРС-1'11, КРС-112, КРС421, КРС-13И и КРС-132.
2. Значение тока точной работы реле сопротивле-
ния рассматриваемых типов в общем случае зависит
от числа используемых витков обмотки трансреактора
и автотрансформатора напряжения реле (приложение
XI).
3. Ток точной работы реле /р.т уменьшается при
увеличении числа используемых витков обмотки транс-
реактора путр.исп. Это следует из (П-32), (П-34),
(П-36) и (П-44), приведенных в приложении XI, при
учете того, что z0, х<н и zyo, входящие в эти выраже-
ния, пропорциональны ауТр.исп- При этом “для реле ти-
пов КРС-112, КРС-1В4, КРС-132 и КРС-121 ток точной
работы при неизменном значении числа витков N авто-
трансформатора напряжения обратно пропорционален
И’тр.исп.
Для реле типа КР.С41.1 обратная пропорциональ-
ность /р,т и аУтр.исп наблюдается при неизменном N
и неизменном коэффициенте смещения а [(П-34) из
приложения XL].-
Таким образом, для реле типов КРС-111, КРС-131
и КРС421 (имеющих регулируемое число витков транс-
реактора) в целях получения наименьшего тока точной
работы реле при заданном сопротивлении его срабаты-
вания, желательно принимать максимально возможное
(при данной уставке реле) количество включенных вит-
ков .трамсреаюгора.
Следует, однако, учитывать, что увеличение
Ц'тр.исп ведет к увеличению потребления в траисреак-
торе (которое, впрочем, не превышает по данным за-
вода 7 ва), а также к усилению влияния токов индук-
ционной системы даиного реле сопротивления иа рабо-
ту цепей напряжения направленных реле сопротивления
своей и других панелей.
103
Таблица 13
Токи точной работы реле дистанционного органа
защит типа ПЗ-158 и ПЗ-157
Уставка на транс- реакторе ре ie (ом на фазу) Ток точной работы (а) Для времени от начала короткого замыкания (сек)
для реле типа КРС-131 при трехфазном замы- кании для реле типа КРС-121 при замыкании между двумя фазами
СЛ 0,25 0.12 СЛ 0.25 | 0.12
0,25 9,2 10 16 3,5 5,2 8
0,5 4,6 5 8 1,75 2,6 4
1 2,3 2,5 4 0,8 1,3 2
2 1,15 1,3 2 0,4 0,65 1
4. Влияние изменения числа используемых витков
обмотки автотрансформатора напряжения на значение
тока точной работы реле типов КРС-131, КРС-132 и
КРС-121 зависит от типа реле.
Таблица 14
Токи точной работы реле дистанционного органа
защит типа ПЗ-152 и ПЗ-153
Уставка на трансреакторе (ом на фазу) Ток точной работы (а) для времени от начала трехфазного короткого замыкания (сек)
СЛ 0,25 — 0,36 0.14 — 0,17
0,15 5,5 10 16
0,3 2,7 5 8
0,5 1,6 3 5
0,75 1,1 2 3,5
Для реле типов КРС-131 и КРС-132:
для реле типа КРС-121:
/р_т =/p.ioN, (31)
где N — отношение числа первичных витков автотранс-
форматора к числу включенных его вторичных
витков;
/р.то— ток точной работы при использовании всех
витков автотрансформатора в его вторичной
обмотке
Ток точной работы реле типов КРС-111 и КРС-Г12
не зависит от числа включенных витков автотрансфор-
матора напряжения (приложение XI).
Таблица 15
Токи точной работы реле типа КРС-111
Уставка па трансреакторе реле (ом на фазу) при подведении напряжения Ток точной работы (а) для времени от на- чала трехфазного короткого замыкания (сек)
ко всем виткам автотрансформа- тора реле к половине витков автотрансформатора реле
0,25 0,125 9,2
0,5 0,25 4,6
1 0,5 2,3
1,5 0,75 1,53
Таблица 16
Токи точной работы реле типов
КРС-112 и КРС-132
Ток точной работы (а) дчя
Уставка времени/ = сл от начала
(ом на фазу) трехфазного короткого за-
мыкания
2 2,3
Примечания к табл. 13— 16:
I. Значения токов точной работы реле
типов КРС-111, КРС-112, КРС-132 и КРС-131
для t = с» увеличены в 1,15 раза по сравне-
нию со значениями этих токов в заводской
информации, где они даются для замыкания
между двумя фазами. Остальные данные
заимствованы из заводских информаций.
2. Все значения уставок и токов даны
для исполнения трансформаторов тока на
5 а, при исполнении трансформаторов тока
на 1 а все значения уставок должны быть
увеличены, а токов — уменьшены в 5 раз.
3. Значения токов точной работы в за-
висимости от уставки для защит типов
ПЗ-158, ПЗ-157, ПЗ-152 и ПЗ-153 даны при
отношении N=z\ числа используемых первич-
ных и вторичных витков автотрансформа-
тора реле.
5. Для быстродействующей защиты следует учиты-
вать увеличение тока точной работы реле, связанное
с ограничением допустимого времени действия реле.
В табл. 13—16 даются значения токов точной работы
реле сопротивления различных типов при ограничении
времени действия реле и при отсутствии этого ограни-
чения. Данные табл. 13—16 по току точной работы при
ограничении по времени действия рале относятся в ос-
новном к первой ступени защиты.
Вопрос учета увеличения тока точной работы при
ограничении по времени действия защиты возникает
также в некоторых случаях для второй ступени,
а именно, при выполнении ее с мгновенным замером
или ускорением после включения выключателя.
При необходимости ток точной работы первой сту-
пени защиты может быть значительно снижен увеличе-
нием времени переключения в цепях напряжения за-
щиты для перехода с уставки первой на уставку вто-
рой ступени (например, с 0,12 до 0,25 сек).
6. Чувствительность защиты по току точной работы
определяется коэффициентом чувствительности й.гт при
коротком замыкании в расчетной точке (см. ниже):
, /к.З.МИН
Гсч.т == J
(32)
где/к.з.мпп—первичный ток короткого замыкания при
рассматриваемом виде повреждения
в расчетном минимальном режиме;
/з.т — ток точной работы защиты (первичный)
при данном виде повреждения.
Минимальное значение коэффициента чувствитель-
ности в рассматриваемом случае допускается поряд-
ка 1,3.
Ток /к.з.мин в (32) допустимо принимать для ко-
роткого замыкания в конце защищаемой линии как
для второй, так и для первой ступени защиты, учиты-
вая, что в этой точке ток короткого замыкания мало
отличается от тока короткого замыкания в конце за-
щищаемой зоны первой ступени и что она является
расчетной по чувствительности для второй ступени за-
щиты.
104
В соответствии с этим, а также учитывая пп. 4 и
5, проверка по току точной работы защит с реле раз-
ных типов, содержащих первую и вторую ступени,
должна производиться следующим образом:
а) для реле типов КРС-111, КРС-112 и КРС-131—
только для первой ступени, поскольку увеличение со-
противления срабатывания этих реле либо ие отра-
жается на токе точной работы реле, либо приводит
к его уменьшению;
б) для реле типа КРС-121 с переключением в це-
пях напряжения, используемого для первой и второй
ступеней, проверка по току точной работы должна про-
изводиться для второй ступени защиты, если >
2с.з
2Гз
2,5, и для первой ступени, если —г—<2,5 (при
2с.з
времени срабатывания первой ступени t— 0,12 сек).
Указанное обусловлено тем, что в соответствии
с табл. 13 возрастание тока точной работы второй сту-
пени в связи с увеличением значения JV в (31) при
2-П
. с.з
—I— <2,5 не компенсирует увеличения тока точной
2С.З
работы первой ступени в связи с ограничением времени
его срабатывания до 0,12 сек.
При выполнении второй ступени защиты с мгно-
венным замером или при применении ускорения ее пос-
ле включения выключателя может оказаться необходи-
мой проверка ио току точной работы для второй сту-
пени, даже если
211
—^-<2,5 (п. 5).
2с.з
7. Для обеспечения согласования дистанционных
защит смежных участков проверка по току точной ра-
боты должна производиться для той защиты предыду-
щего участка (в конце защищаемой ею зоны), с кото-
рой согласована защита последующего участка.
Такая проверка необходима для предотвращения
неправильного срабатывания защиты последующего
участка при коротком замыкании в конце зоны, охва-
тываемой защитой предыдущего участка и отказе по-
следней в действии в связи с тем, что ток короткого
замыкания в месте установки защиты оказался меньше
ее тока точной работы.
При согласовании второй ступени защиты после-
дующего участка с первой ступенью защиты предыду-
щего участка (например, второй ступени защиты 2
с первой ступенью защиты 1 с характеристиками по
рис. 16,в) специальной проверки по току точной рабо-
ты не требуется. Указанное обусловлено тем, что в со-
ответствии с п. 6 первая ступень защиты должна быть
чувствительна по току точной работы к повреждениям
в конце защищаемой линии, т. е. необходимая по усло-
вию селективности согласуемых защит чувствительность
по току точной работы первой ступени защиты к повреж-
дению в конце охватываемой ею зоны обеспечивается
с запасом.
Проверка по току точной работы требуется лишь
при согласовании между собой вторых ступеней защит
смежных участков (например, защит 3 и 2 с характе-
ристиками по рис. 16,в).
В рассматриваемом случае должен проверяться
коэффициент чувствительности по (32) при коротком
замыкании в конце зоны, охватываемой защитой преды-
дущего участка (защитой 2 на рис. 16,в). Этот коэф-
фициент чувствительности должеи быть не менее
Л.1_т=г1,1.
Кроме того, в целях увеличения надеж1.чости согла-
сования защит желательно соблюдать условие
Л.Т (п+ 1) £н&т/з.т(п)’ (33)
где /3.т(п+1) и /з.т(п) — токи точной работы защит
(n-f-il) и п элементов сети, если защита
(п+1)-го элемента должна быть согласо-
вана с защитой п-го элемента;
kT—коэффициент токораспределення, равный
отношению тока в элементе (п+1) к то-
ку в элементе п;
feH— коэффициент надежности согласования,
принимаемый равным 1,1.
Следует учитывать, что при наличии обходных свя-
зей расчетным для определения коэффициента токорас-
пределен,ия feT является повреждение в конце зоны,
охватываемой защитой элемента п.
8. Снижение тока точной работы может быть осу-
ществлено:
а) для всех типов реле сопротивления, используе-
мых для осуществления ступеней защиты, не имеющих
выдержек времени, введением выдержки времени до
0,25 сек (п. 5);
б) для реле сопротивления всех типов, за исключе-
нием КРС-Ы2, увеличением сопротивления срабатыва-
ния, которое должно осуществляться следующим спо-
собом: увеличением уставки на трансреакторедля
реле типов КРС-121 и КРС-111, увеличением отноше-
ния числа первичных витков автотрансформатора
к числу включенных его вторичных витков — для реле
типа КРС-132, и любым из этих способов — для реле
типа КРС-131;
в) для реле типа КРС-121 с переключением его
уставки с первой ступени на вторую — отказом от вы-
полнения первой ступени на рассматриваемом' реле, что
дает возможность использовать большее число витков
транореактора при выполнении уставки второй ступени;
г) для реле типа КРС-121 без переключения устав-
ки в тех случаях, когда вторичное сопротивление сра-
батывания превышает 2 ом на фазу, а использование
предельного числа витков трансрсактора (г0 = 2 ом и
A7 * * *>il) не обеспечивает чувствительности по току точной
работы — уменьшением сопротивления срабатывания
до 2 ом на фазу;
д) для реле типа КРС-111—смещением центра
окружности характеристики срабатывания, сопровожда-
емым увеличением суммарного числа витков трансреак-
тора [(П-34) из приложения XI].
Ж. РАСЧЕТ УСТРОЙСТВА БЛОКИРОВКИ ПРИ КАЧАНИЯХ
ТИПА КРБ-122 (КРБ-124)
Ниже приводится расчет устройства блокировки
при качаниях, реагирующего на |/2| + |й/о| и имеющего
торможения от фазного тока, применительно к устрой-
ству типа КРБ-122.
Расчет устройства блокировки типа КРБ-124 про-
изводится аналогично.
1. Характеристики срабатывания устройства
Расчет устройства блокировки при качаниях данно-
го типа имеет целью определение уставок устройства
по току обратной последовательности /густ, по утроен-
ному току нулевой последовательности 3/оуст и по ко-
эффициенту торможения йторм, а также проверку чув-
ствительности.
Расчет устройства производится на основании его
характеристик срабатывания и кривых чувствительно-
сти, приведенных в информации завода на устройство
блокировки при качаниях типа КРБ-122 (информация
105
о
о
б) Характеристика сриЗатывания S
плоскости координат (12с.р*1 при)
при заданных 12уст и КГОрм
Рис. 50. Характеристики срабатывания и схема цепей переменного тока устройства блокировки при качаниях
типа КРБ-122.
Примечание. Для /ном*-1.0 а масштабы по осям /2с р и /тОрм увеличиваются в 5 раз, а /2уст показаны цифрой в скобках.
ОБК 469.253.01, апрель 1960 г.), в предположении ли-
нейности характеристик промежуточных трансформато-
ров устройства ТН2, ТНй и ТНт (см. схему цепей пере-
меиного тока устройства иа рис. 50,а, заимствованную
из указанной информации завода).
Характеристика срабатывания устройства в коорди-
натах lic.j) н /торм при заданных уставках /2.уст и
&торм приближенно может быть представлена прямой
(рнс. 50,6), определяемой выражением:
/2с.р=&торм/торм+/2.уст, (34)
где /гс.р — ток /2 срабатывания устройства;
/тори — ток в фазе, питающей трансформатор тор-
можения ТНт (рис. 50,а);
Л.уст — уставка устройства по току /2 (на ТН2}\
kro-рм — коэффициент торможения.
Рассматриваемое устройство блокировки имеет сле-
дующие уставки:
по току обратной последовательности (/2 уст) 0,5;
0,75; 1 а — для исполнения на номинальный ток 5 а и,
ОД; 0,15; 0,2 с —для исполнения на номинальный ток
1 fl; по утроениому току нулевой последовательности
(3/оуст) 1,0; 1,5; 2,0 а — для исполнения на номиналь-
ный ток 5 а и 0,2; 0,3; 0,4 а — для исполнения на но-
минальный ток 1 а, а по коэффициенту торможения
(£торм) при номинальной уставке /густ 5, 7,5, 10%.
С увеличением уставки /густ коэффициент торможения
пропорционально увеличивается. Значения коэффициен-
та торможения йторм дли разиых уставок даны
в табл. 17.
Таблица 17
Значения коэффициента
торможения йторм устройства
блокировки типа КРБ-122
в зависимости от уставок иа ТН2
и ТН0 (в относительных
единицах)
Коэффициент торможения
Уставк на THJ2 уст, а
Уставка на 77/т, % 0,5 (0,1) 0,75 (0,15) 1,0 (0,2)
5 0,05 0,075 0,10
7,5 0,075 0,112 0,15
10 0,1 0,15 0,2
Примечание. Значения /густ
даны для /ном==5 а (без скобок) и /ном =
='1 а (в^скобках).
На рис. 50,в приведены характеристики срабатыва-
ния устройства для всех уставок по /а и kTopu, соот-
ветствующие (34), всего девять характеристик. С по-
мощью этих характеристик, как показано ниже, могут
быть произведены выбор уставок устройства и провер-
ка его чувствительности.
Учитывая отличия расчетов для случаев использо-
вания и неиспользования в устройстве тока З/о, ниже
выбор уставки и проверка чувствительности устройства
блокировки рассматриваются отдельно для каждого
случая. Расчет приведен ао вторичных величинах.
II. Выбор уставок устройства блокировки,
когда ток 3/0 не используется в устройстве
1. Ток срабатывания устройства выбирается по
условию отстройки от суммарного тока обратной по-
следовательности, определяемого в следующих ре-
жимах:
а) в расчетном нагрузочном режиме
/гс.р.нагр /грасч.иагр» (35)
где
/г расч-нагр =А нб.нагр + 4 я.р. нагр; (36)
б) в режиме качаний
А с .р.кач ^н/гра сч.кач >* (37)
/2 расч.кач = /г нб.кач + А н.р.кач. (38)
В (35) —(38):
/2но.нагр и /гибкая — ток небаланса фильтра тока об-
ратной последовательности (отнесенный
к входу фильтра) соответственно в расчет-
ных нагрузочном режиме и в режиме ка-
чаний;
/2 н.р.нагр и /2 н.р-кач — ток обратной последовательно-
сти, обусловленный неснмметрней в системе,
соответственно в расчетных нагрузочном ре-
жиме и в режиме качаний;
kB — коэффициент надежности, принимаемый рав-
ным 1,2;
kB — коэффициент возврата, ориентировочно может
быть .принят равным 0,8.
Следует отметить, что в (37) не учтен коэффициент
возврата, поскольку если в случае возникновения кача-
ний после короткого замыкании, в результате которого
сработало устройство блокировки при качаниях, реаги-
рующее реле устройства не вернулось в исходное поло-
жение, то все устройство в целом также не может вер-
нуться в исходное положение, чем и предотвращается
воэможиое неправильное действие дистанционной защи-
ты при качаниях.
Значения токов /2Нб .нагр Н /2нб.кач В (36) и (38)
могут быть ориентировочно подсчитаны в предположе-
нии совпадения по фазе отдельных слагающих токов
небаланса:
/гиб—(Йсх iqq T«/i j г |00 I /» (39)
где /—максимальный фазный ток в рассматриваемом
режиме;
&сх — коэффициент, зависящий от схемы соединения
фильтра тока обратной последовательности и
трансформаторов тока; для расчетных условий,
когда один из трансформаторов тока имеет наи-
большую погрешность, а другие работают без
погрешности, при включении устройства блоки-
ровки на трансформаторы тока, соединенные
в полную звезду с иулевым проводом »£Сх= у»
Д/%—относительная погрешность в коэффициенте
трансформации пт трансформаторов тока, пи-
тающих устройство блокировки; в нагрузочном
режиме можио принимать Д/%«3%, а при кам-
паниях погрешность Д/% принимается равной
~ 10% (если ток качаний не превосходит то-
ка, соответствующего кривым краткостей при
10%-ной погрешиостн) или рассчитывается бо-
лее точио — по кривым намагничивания (когда
устройство прн приближенном определении
д/% не удовлетворяет требованиям чувстви-
тельности);
kfi — коэффнциеит, зависящий от типа фильтра, для
рассматриваемого устройства й/»«=0,5;
Д/ — абсолютное значение отклонения частоты сети,
уточняется для конкретной сети;
107
для нагрузочного режима можно принять
(учитывая возможное длительное снижение ча-
стоты в эксплуатационных условиях) Af—l гц‘,
для режима качаний ориентировочно в пер-
вом приближении можно принять Af=3 гц
(уточняется в конкретных условиях);
f — номинальная частота сети, равная 50 гц;
ДФ%—составляющая тока небаланса, обусловленная
неточностью настройки фильтра; при / <2/ИОм
можно принимать ДФ%«1%; при /=2-ь10/НОм
в соответствии с информацией завода ДФ°/о
грубо приближенно может определяться по вы-
ражению
ДФ/« = 5 -т4---- (40)
'Шном
Подставляя в (35) и (37) хрнведенные выше значе-
ния входящих в них величин с учетом (39) н (40),
получаем:
а) в нагрузочном режиме:
/грасч.нагр = 0,03 /нагр+Лн .р.нагр, (36а)
/2 с.р.на гр 5^ (0,03/нагр 4' 7 гн.р.нагр); (35а)
б) в режиме качаний (в предположении, что
Д/% = 10%):
/грасч.кач^ (0,063 + 0,005 /кач)/кач "Ь/гн.р.кач, (38а)
*
О
2 4 6
8 Ю
Рис. 51. Характеристики срабатывания /2< .t>—f(/тори) и
*
кривые /2с.р.кач=/(/кач) устройства бЛОКНрОВКИ ПрН КЯ-
чаниях типа КРБ-122 (З/о не используется).
Примечание. Цифры, показанные в скобках, относят-
ся к исполнению устройства на /иом = 1 о.
/ас.р.кач^&н (0,063 +0,ООо 7кач)7кач“Ь'^н р.кач »
(37а)
где /Кач — кратность тока качаний по отношению к но-
* мииальному току трансформаторов тока.
Следует отметить, что прн составлении (35) и (37)
не учитывалось в качестве расчетного условие отстройки
от тока в реле при разрыве фазных проводов трансфор-
маторов тока, при котором возможен отказ ступеней
защиты,- блокируемых прн качаниях, или неправильное
срабатывание на отключение сработавшего от токов на-
грузки пускового органа, осуществленного с помощью
устройства блокировки при качаниях (в случае, когда
он выполнен с действием на отключение, например,
в защите по схеме рис. 4).
2. Выбор уставок устройства блокировки /густ и
£торм производится с помощью рнс. 50,в в следующем
порядке.
На плоскость (Лгс.р, /тори) наносятся точки К
и Н, ординаты которых соответствуют значениям /2с р>
определенным соответственно для режима качаний и
режима нагрузки по (37а) н (35а), а абсциссы опреде-
ляются током торможения /торм в рассматриваемом ре-
жиме. Положение указанных точек на плоскости коор-
динат должно соответствовать наиболее тяжелым усло-
виям для выбора характеристики срабатывания.
На основании анализа можно установить, что прак-
тически в качестве расчетного нагрузочного режима
(точка Н) следует принимать режим, характеризуемый
максимальным значением тока /2н.р-иагр и минималь-
ным значением тока /нагр; в качестве расчетного режи-
ма качании (точка К) практически может быть принят
режим, характеризуемый максимальным значением то-
ка /кач-
Дополнительно следует учитывать, что в рассматри-
ваемых режимах в качестве тока торможения /торм
должен приниматься ток, равный наименьшему возмож-
ному току в фазе А (поскольку в данном устройстве
торможение обеспечивается током этой фазы).
В качестве возможных вариантов уставок прини-
маются уставки по /2\-ст и £тОрм, соответствующие ха-
рактеристикам срабатывания, ближайшим к точкам К
и Н и проходящим не ниже обеих этих точек. При на-
личии нескольких вариантов возможных уставок луч-
ший вариант может быть выявлен при проверке чув-
ствительности устройства.
3. На рис. 51 на одном графике построены харак-
теристики срабатывания устройства и кривые зависи-
мости /гс.р-кач = f (/кач ) ДЛЯ /кач 5й 2/ном, полученные
по (37а) для различных значений Лир.кач при йи—1.2.
Указанный график может быть использован для
графического выбора уставок устройства по условию
отстройки от режима качаний для заданных токов /кач
и /гп-р.кач (т. е. без соответствующих аналитических
расчетов).
Из анализа графика рис. 51 вытекают следующие
рекомендации, упрощающие выбор уставок устройства.
а) Если уставка, выбранная по режиму качаний,
удовлетворяет соотношению
/густ 1,5/гн.р.нагр,
то нагрузочный режим может не рассматриваться, т. е.
расчет достаточно производить только по режиму ка-
чаний.
Действительно, из сравнения (35а) и (34) видно,
угол наклона к осн абсцисс прямых (35а) при
= 1,5 меньше, чем прямых (34), даже прн минималь-
что
kB
ном значении коэффициеита торможения £ТОрм=0.05.
Поэтому все точки, соответствующие прямой (35а), бу-
108
дут лежать ниже прямых (34), если соблюдается ука-
занное соотношение между /2у(.т и /гв.р.нагр. С учетом
сказанного, исходя из рис. 51, можио показать, что на-
грузочный режим может ие рассматриваться в качестве
расчетного, в частности, при
I2 и.р.на г р ~ /гн.р.к ач 0,5d (0,1(2 ДЛЯ /ном — Id).
б) При отсутствии несимметрии в режиме нагрузки
и в режиме качаний (/2н,^.нагр=/гн.р.кач = 0) уставки
для устройства блокировки при качаниях типа КРБ-122
могут быть приняты ориентировочно в соответствии
с табл. 18.
Таблица 18
Ориентироночное зна- чен' е кратности тока качаний по отноше- нию к номинальному ТОКУ Рекомендуемые уставки
8,5—10 /2>иТ = 0,75 а (0,15 а) &торм=0,15 (уставка на 777т 10%)
6,8—8,5 /srcr = 0,75 а (0,15 а) *тоРм=0,112 (уставка на ТЛ7т7,5./о)
5—6,8 /ay с т := 0,5 d (0,1 d) Аторм = 0,1 (уставка на 7'ЯтЮ/о)
4—5 /2 у с т = 0,5 а (0,1 а) йторм=0,1 (уставка на/ЯтЮ/»)
/густ = 0,75 а (0,15 а) Лт(,рм =0,075 d( уставка на ТНт 5%)
2—4 /густ == 0,5 й (0,1 л) йторм = 0,075 (уставка иа ТНт 7,5%)
П р JI М е ч 1 н и е. При /кач=4 —5 окончательный выбор
уставок произзодится на основании расчетов чувствйтельностн.
Принятые в соответствии с табл. 18 уставки устрой-
ства должны быть проверены по условию чувстви-
тельности.
в) Аналогично могут быть даны рекомендации по
выбору уставок устройства при токах /гн.р.кач /‘О. Так,
при /аи.р.кач^О.б а (0,1 а) могут быть рекомендованы
следующие уставки.
При /кач = 6,7—Ю:
/2уст = 0,75 а (0,15 а);
^тоРм = 0,15 (ТНт 10%).
При /кач = 2—6,7:
/2усТ = 0-75 а (0,15 а);
АТОрм = 0,П2 (77/т 7,5%).
г) В общем случае при расчете в соответствии
с п. 2, рис. 51 может «быть использован для упрощения
расчета. При этом положение расчетной точки для ре-
жима качаний может быть иайдеио для данных тока
КачаИИИ И тока ^2Н'р.к&ч ПО кривым /гс.р.кач=/(/кач)
без аналитического расчета.
111. Выбор устааок устройства блокировки,
когда ток 3/0 используется в устройстве
Выполнение устройства блокировки с использованием
тока З/о, т. е. с комбинированным пуском по |/2| + 'A/'oi,
предназиачеио для повышения чувствительности устрой-
ства блокировки к двухфазным замыканиям иа землю
и должно применяться в случаях, если иа основании
расчета устройства без использования тока З/о выяви-
лась его недостаточная чувствительность к указанным
повреждениям.
Однако использование тока З/о в устройстве может
привести в свою очередь к увеличению уставок /2уСт
или Аторм по сравнению со случаем иеиспользоваиия
тока З/о, а значит, и к снижению чувствительности при
замыканиях между двумя фазами. Указанное увеличе-
ние уставок может оказаться необходимым для отстрой-
ки устройства от тока небалаиса в нулевом проводе
трансформаторов тока защиты в нагрузочном режиме
или в режиме качаний.
Расчет устройства блокировки при использовании
токов /2 н З/о и наличии торможения возможен исходя
из уравнения характеристики срабатывания устрой-
ства (34) и кривых чувствительности (рис. 52), заимст-
вованных из заводской информации иа устройство бло-
кировки при качаниях типа КРБ-122 (информация ОБК
469253.01, апрель 1960 г.) и дающих кратности тока в по-
ляризованном реле ПР (рис. 50,а) к току его срабатыва-
/ р
ния ~i— в зависимости от значении токов
/2 и З/о
в защите при заданных уставках 12уст и 3IOi-cr.
На основании этих кривых для данных уставок
устройства Луст и 3/оуст токн в устройстве /2 н З/о
могут быть заменены одиим эквивалентным током
обратной последовательности /2акв (обусловливающим
при даииой уставке /густ такую же кратность момента
на реле, как и при совместном действии токов /2
и З/о).
Этот ток /2Экв может быть определен исходя из
кратности тока на реле при рассматриваемых значениях
подводимых к реле токов /2 и З/о в соответствии с со-
отношением
/гэкв /р
/густ /с.р
(41)
Тогда для случая /о-#О уравнение срабатывания
устройства (34) примет вид:
/2ЭКВ.С.Р = ^ТОрм/тОРм4-/2уст.
(42)
Выражение (42) является уравнением характери-
стики срабатывания устройства блокировки в обшем
виде, представленным графически на рис. 50,о всеми
девятью прямыми.
В случае использования в устройстве тока З/о при
определении расчетного тока срабатывания устройства
в режимах, указанных в § II, п. 1, следует учитывать
влияние токов, протекающих через нулевой провод
трансформаторов тока защиты.
В этом случае ток срабатывания устройства /с.р
взамен (35) и (37) следует гпределять по выражениям:
г т
с.р.яагр 5вЭ t, Оакв.нагр,
«в
(43)
/с.р.кач Ан/зэк в.кач. (44)
в которых ток /2Экв, как результирующий двух слагае-
мых /грасч и 3/орасч, подлежит определению по кри-
вым чувствительности (рис. 52).
Расчетные токи /2 Расч определяются для соот-
ветствующих режимов по (36) и (38).
109
Рис. 52. Характеристики чувствительности пускового органа устройства блокировки прн качаниях типа КРБ-122.
/р — ток в обмотке реле ПР; /ср—ток срабатывания реле ПР; /2 — ток обратной последовательности; 3IQ — утроенный ток ну-
левой последовательности.
Уставки по токам It и З/о и значения токов /2 и З/о даны для исполнения устройства на номинальный ток 5 а.
Расчетный ток З/о расч для режима нагрузки или
качаний грубо приближенно может быть определен по
выражению
3/ф расч — Днб + 3/о н.р, (45)
где /о не — ток небаланса в нулевом проводе трансфор-
маторов тока в рассматриваемом режиме;
/он.Р — ток нулевой последовательности, обуслов-
ленный несимметрией в системе, если такая
несимметрня имеется.
Ток /Онб грубо приближенно может быть опреде-
лен;
для режима нагрузки
/о нб.нагр = 0,03-7-0,05/нагР; (46)
для режима качаний — исходя из «Руководящих
указаний по релейной защите, вып. 2. Ступенчатая то-
110
ковая зашита нулевой последовательности от замыка-
ний на землю линий ПО—220 кв», гл. 2, п. 15 (П-7)
в предположении, что трансформаторы тока удовлетво-
ряют кривым кратности тока при 10%-ной погрешности
при максимальном токе качаний и что коэффициент
однотипности трансформаторов тока йОдН = 0,5
/онб.кач 5«0,05/кач. (47)
В случаях, когда устройство блокировки при кача-
ниях при определении /онб.кач по (47) не удовлетво-
ряет требованиям чувствительности при двухфазном
замыкании иа землю, значение /онб.кач следует опре-
делять более точно с использованием кривых намагни-
чивания стали трансформаторов тока.
2. Ввиду того что использование кривых рис. 52
для определения /2Экв в (43) и (44) возможно только
при известных уставках Л уст и З/о уст, можно принять
следующий порядок расчета:
а) для уставок /2уст н АТоРм, принятых по пред-
варительному расчету (на основании которого выяви-
лась недостаточная чувствительность устройства к двух-
фазным замыканиям на землю при неиспользовании
тока З/о), н наибольшей уставки 3/оуСт проверяется,
согласно указаниям § IV, чувствительность устройства
к двухфазным замыканиям на землю; если прн этом
требования чувствительности не удовлетворяются, то
уставка 3/оуст соответственно уменьшается; в качестве
наибольшей уставки практически может приниматься
уставка 3/оУСТ — 1,5 а (п. 3);
б) на основании уставок /2уст н 3/оуст и токов
/2 расч.кач Н З/о расч.кач, найденных по (38) и (45) для
режима качаний с помощью кривых чувствительности
рис. 52, определяется отношение т р 1 н ток/2эквкач>
* с.р
эквивалентный току обратной последовательности при
данной уставке /2 уст, последний может быть определен
по преобразованному выражению (41):
(48)
приня-
прове-
учетом
в) по (44) определяется ток /с.р.кач и прн
тых /2уст н &торм по характеристике рис. 50,в
ряется условие отстройки от режима качаний с
торможения. Если это условие удовлетворяется, то
производится аналогичная проверка характеристики для
нагрузочного режима, исходя нз /с.р.нагр, определяе-
мого по (43). В противном случае уставки /2уСт н
йторм пересматриваются в соответствии с рассчитан-
ным по (43) значением /с.р.нагр и расчет производится
вновь.
Необходимо отметить, что прн использовании для
описанного расчета приведенных иа рис. 52 заводских
характеристик чувствительности пускового органа
устройства блокировки прн качаниях типа КРБ-122 прн
больших расчетных значениях токов обратной и нуле-
вой последовательностей может потребоваться экстра-
поляция этих характеристик. Указанное относится и
к случаю использования характеристик для устройства
блокировки прн качаниях типа КРБ-124, приведенных
в инструкции по монтажу и эксплуатации ОБК 469347.01
за 1965 г.
В дальнейшем характеристики для устройства
типа КРБ-124 должны быть даны заводом в необходи-
мом диапазоне токов /2 и З/о.
3. На рнс. 53 даны характеристики срабатывания
устройства и кривые зависимости /с.р.кач=/(/кач) для
случая отсутствия неснмметрин (/2 и.р-к*чя3/о н,р.кач =
— 0). Последние построены по (44) для различных
уставок /2уСт н 3/оуст при Ан=1,2. Прн построении
ток Лрасч-кач определяется по (38а), а 3/орасч — по
(45), учитывая (47). Для каждого значения тока /кач и
соответствующих значений /2расчкач й з/о расч.кач
значение /2экв кач в (44) определялось с помощью
кривых чувствительности устройства (рнс. 52).
На основании анализа графиков рнс. 53 могут быть
даны следующие конкретные рекомендации, упрощаю-
щие выбор уставок устройства прн использовании
тока З/о.
а) Прн отсутствии тока неснмметрин нулевой по-
следовательности (3/он.р = О) прн уставке 3/оУст=2 а.
(0,4 а) н любых уставках /2уст использование тока З/о
практически не ухудшает условий отстройки от режима
качаний по сравнению со случаем неиспользования
тока З/о;
б) Учитывая указанное, а также то, что использо-
вание тока 3/0 прн уставке 3/оУст = 2 а (0,4 а) дает
весьма незначительный выигрыш чувствительности,
уставку 3/оУст=2 а (0,4 а) целесообразно рассматри-
вать только при значительных токах качаний н 3/0н.р
и если повышение чувствительности при двухфазном
замыкании на землю с помощью использования З/о
в^^стройстве требуется незначительное (порядка 10—
в) Прн отсутствии неснмметрин в режиме нагрузки
и в режиме качаний (4 н.р.нагр = /2 н Р.кач=3/0 н.р.нагр =
=3/ЗН р кач=0) для устройства блокировки при кача-
ниях типа КРБ-122 ориентировочно может быть принята
уставка 3/оУСт = 4,5 а (0,3 а) при уставках по /2 уст
н Лторм, принимаемых в соответствии с табл. 19.
Таблица 19
Ориентировочное зна- чение кратности тока качаний по отноше- нию к номинальному ТОКу Рекомендуемые уставкн
7,5—10 /густ== 0,75 о (0,15 (2) Лторм = 0,15 (уставка на TH? 10%)
5,5—7,5 /зуст = 0,75 а (0,15 а) &торм = 0,112 (уставка на ТНГ 7,5%)
4,5—5,5 /густ 0,5 л (0,1 (2) &торм = 0,1 (уставка на 77/т 10%)
3,5—4,5 /густ 0,5 д (О', 1 (2) £то₽м=0,1 (уставка на ТНч 10%)
/густ = 0,75 а (0,15(2) Лторм — 0,075 (уставка на 77/т 5 %)
2—3,5 /густ == 0,5 (2 (0,1 (2) &тор.м = 0,075 (уставка на Г//т 7,5%)
Примечание. При /кач = 3.5—4,5 окончательный выбор
уставок производится на основания расчетов чувствительности.
Уставкн, принятые в соответствии с рекоменда-
циями табл. 49, должны быть проверены по условию
чувствительности.
Аналогично с помощью графиков рис. 53 могут
быть составлены рекомендации по выполнению уставок
прн 3/оуСТ = 1 а (0,2 а).
4. Следует отметить, что расчет уставок устройства
принципиально может быть выполнен н аналитически
(т. е. без использования характеристик рис. 50,в) —
подбором с помощью (34). Однако такой расчет яв-
ляется нецелесообразным ввиду необходимости рас-
смотрения нескольких вариантов.
IV. Расчет чувствительности устройства
1. Расчет чувствительности устройства может быть
произведен графически исходя нз рис. 50,в следующим
образом (см. также п. 7).
а) на плоскость i(/2c.p, /торм) рнс. 50,в наносится
точка А, соответствующая току /2К.3 и тормозному току
/торм.к.з, определенным прн металлическом коротком
замыкании в расчетных по чувствительности условиях.
ш
Рис. 53. Характеристики срабатывания / с р =/ Цторм) и кривые /с>р кач = f Цкач) устройства блокировки при качаниях типа КРБ-! 22
(3/0 используется).
Примечание. Цифры, показанные в скобках, относятся к исполнению устройства на /пом=*^
б) Проводится прямая ОА, соединяющая точку А
с началом координат. Эта прямая приближенно может
рассматриваться как геометрическое место точек, соот-
ветствующих рассматриваемому случаю короткого
замыкания через различные переходные сопротивления.
в) Определяется точка Г пересечения прямой ОА
с характеристикой срабатывания устройства /2 с.р =
=/(/тОрм), соответствующей выбранным уставкам
устройства /2уст и &торм и точка Б пересечения харак-
теристики срабатывания устройства с проведенным из
точки А перпендикуляром АВ к оси абсцисс.
г) Определяется коэффициент чувствительности
, АВ , АВ
«я ~ ~ГД н К0ЭФФициент чувствительности к'ч = •
Определение, помимо коэффициента чувствительно-
сти k4, также и коэффициента чувствительности /г'ч
целесообразно для учета возможных погрешностей
в определении токов /$ к.а и /тори» а также возможного
смещения характеристики срабатывания из-за погрешно-
стей устройства.
2. Для схем, в которых для пуска защиты необхо-
димо срабатывание устройства блокировки прн кача-
ниях (например, трехступеичатая дистанционная защита
с использованием типовой панели защиты типа ПЗ-158
по рис. 1), устройство должно иметь следующие коэф-
фициенты чувствительности:
а) 3» 1,5 и 1.1 — при коротком з амыкани
в конце защищаемого участка;
б) 1,2 и k'4 £ 1,1 — при коротком замыкании
в конце зоны резервирования (в случае, если рассмат-
риваемая дистанционная защита осуществляет функцию
резервирования смежных элементов).
Следует отметить, что при &ч = 1»5 условие k'4^
^1,1, как правило, удовлетворяется. Поэтому при про-
верке чувствительности в конце защищаемого участка
коэффициент^чувствительиости k'4 может специально не
определяться.
3. Для схемы по рис. 3 при выполнении ее таким
образом, когда пуск защиты возможен без срабатыва-
ния устройства блокировки (п. 3,6 описания схемы по
рис. 3), чувствительность устройства должна прове-
ряться:
а) при блокировании только первой ступени защи-
ты — при коротком замыкании в конце защищаемой
зоны первой ступени; в целях упрощения в этом случае
целесообразно рассматривать короткое замыкание в кон-
це защищаемого участка;
б) при блокировании первой н второй ступени (или
только второй ступени) —при коротком замыкании
в конце защищаемого участка.
В обоих случаих коэффициент чувствительности
должен быть £ч3®1,5.
Следует отметить, что при согласовании между со-
бой вторых ступеней защит смежных участков (напри-
мер, защит 3 и 2 с характеристиками по рис. 16,в), в це-
лях обеспечения селективности, чувствительность устрой-
ства блокировки защиты, с которой производится согла-
сование, должна проверяться в конце зоны, охватывае-
мой второй ступенью по аналогии с проверкой тока точ-
ной работы (разд. Е п. 7). При этом коэффициент чувст-
вительности k4 должен быть не менее 1,1. Однако в це-
лях упрощения можно считать, что селективность
обеспечивается, если коэффициент чувствительности k4
рассматриваемого устройства блокировки при коротком
замыкании в конце защищаемого участка не менее ко-
эффициента чувствительности ступени, с которой произ-
водится согласование.
4. Устройство блокировки прн качаниях должно
удовлетворять требованиям чувствительности, как пра-
вило, при замыкании между двумя фазами и прн двух-
фазном замыкании на землю. Расчетными для проверки
чувствительности являются следующие виды короткого
замыкания:
при неиспользовании в устройствах тока 3/q — двух-
фазное замыкание иа землю;
при использовании тока З/о — как двухфазное за-
мыкание иа землю, так и замыкание между двумя фаза-
ми; указанное объясняется тем, что хотя при коротком
замыкании между двумя фазами ток обратной после-
довательности больше, чем при двухфазном замыкании
на землю, однако в последнем случае чувствительность
устройства повышается из-за появления тока нулевой
последовательности.
При трехфазиых коротких замыканиях специальную
проверку чувствительности устройства блокировки про-
изводить не требуется; предполагается, что при трех-
фазиом коротком замыкании длительность предшествую-
щей ему несимметрки, а также кратность токов в реле
достаточны для надежного срабатывания устройства
блокировки в соответствии с данными завода <(т. е. дли-
тельность иесимметрии не менее 0,008 сек при кратности
по отношению к току срабатывания не менее 3).
5. В общем случае в качестве расчетных режимов
для проверки чувствительности должны приниматься
режимы, соответствующие минимальным значениям то-
ков обратной и нулевой последовательностей /2к.3 и
3/ок.з в защите при минимальных отношениях тока в ра-
бочей обмотке реле к току тормозной его обмотке.
Условия, определяющие минимальное значение тока
/ги.з в устройстве при двухфазном коротком замыка-
нии на землю, могут быть установлены с помощью вы-
ражения (при «= z2E)
(49)
в котором £ф—фазная э. д. с. системы;
feT—коэффициент токораспределення для то-
ков обратной последовательности, рав-
ный отношению тока в рассматривае-
мой защите к току в месте поврежде-
ния;
2is J1 гох — результирующие сопротивления соот-
ветственно прямой (обратной) и нуле-
вой последовательностей относительно
места повреждения.
При использовании тока З/о в устройстве расчетные
режимы для определения минимальных значений токов
обратной /2к.а и нулевой 3/ок.э последовательностей
в защите при двухфазном замыкании на землю проти-
воречивы, а потому следует производить расчеты чувст-
вительности для основных реальных режимов работы
сети.
6. Значение тормозного тока /тори.к.з при расчете
чувствительности устройства блокировки определяется
в тех же расчетных режимах, что и минимальные зна-
чения токов обратной /2к.8 н нулевой 3/Ок.з последова-
тельностей в защите, и принимается равным максималь-
ному току в одной из поврежденных фаз.
При иеучете нагрузки значение тормозного тока
может быть получено через токи отдельных последова-
тельностей в месте установки защиты:
для короткого замыкания между двумя фазами
(при zls=az2£)
/(2) ___<э .(2) .
'торм.кл — Г u 'ЙС.З’
(50)
8—2284
113
для двухфазного короткого замыкания на землю
(через токи всех трех последовательностей)
7(1.0 _,/ Г_1_77<1.1>_ НМ)) ,7(1.1) Р,
'торм.к.з— 1/ 2 ^1к«з ;2к.з / । j0k.3 I
+4 <з’ + (51)
или только через токи ^обратной и нулевой последова-
тельностей (прн Zj£ = Z2S)
где Лт и Ато — коэффициенты распределения токов пря-
мой (обратной) и нулевой последователь-
ностей, равные отношению тока в рас-
сматриваемой защите к току в месте
повреждения.
Учитывая, что, как указано в п. 5, расчетным при
проверке чувствительности является минимальное отно-
шение тока в рабочей обмотке реле к току в тормозной
его обмотке, тормозной ток при токах нагрузки, соизме-
римых с токами короткого замыкания, следует опреде-
лять с учетом нагрузки.
7. Расчет чувствительности устройства при двух-
фазном замыкании на землю в случае, когда в устрой-
стве используется ток З/о, производится исходя из зна-
чения эквивалентного тока обратной последовательности
Лэкв.к.з в следующем порядке:
а) для заданных уставок устройства /густ и 3/ОуСт
и конкретных значений токов в защите /гк.в и ЗЛж.э по
кривым чувствительности на рнс. 52 определяется отно-
шение
/ р .
/с.р
б) по (48) определяется эквивалентный минималь-
ный ток обратной последовательности в защите /гэкв.к.а;
в) для тока /гвкв.к.в н тормозного тока /торм.к.э»
определяемого в соответствии с п. 6, на плоскость
(4с.р, /торм) рис. 50,е наносится точка Л, которая
соединяется с началом координат;
г) определяется коэффициент чувствительности Л/=
Лв Л5
— н к09ФФнИнент чувствительности k'4 =
8. Расчет чувствительности устройства может быть
произведен также и аналитически с помощью расчетных
выражений, выведенных на основании рис. 54.
На плоскость (Лс.р, /тори) указанного рисунка на-
несена точка Л, соответствующая минимальному току
Ак.з и тормозному току /торм.к.з в защите, определен-
ным прн металлическом коротком замыкании в расчет-
ных по чувствительности условиях, и характеристика
срабатывания устройства — прямая /, которая удовле-
творяет (34). Прямой II, соединяющей точку А с нача-
лом координат, соответствует уравнение
/jetg Ct/торм, (53)
где '''
tg “ — пл ] * (54)
Рнс. 54. Проверка чувствительности устройства блоки-
ровки прн качаниях типа КРБ-122.
Решая совместно (34) и (53) с учетом (54) для
коэффициента чувствительности k4 можно получить
, АВ /гк.З Йторм/торм.к.з
fe’ = ГД ^77,------------------’ (55)
где /гк.з н /торм.к,в — минимальный ток обратной по-
следовательности и соответствую-
щий ему тормозной ток в защите
в расчетных по чувствительности
условиях;
/густ, йторм — уставки устройства соответствен-
но по току обратной последова-
тельности и коэффициенту тормо-
жения.
Исходя из рис. 54, можно получить также следую-
щее выражение дли коэффициента чувствительности
БВ Лторм/торм.к.з 4“ /густ
Выражения (55|) и (56) могут использоваться дли
определения чувствительности прн замыкании между
двумя фазами, а также прн двухфазном замыкании иа
землю в случае, когда в устройстве не используется
ток З/о-
Расчет чувствительности устройства прн двухфаз-
ном замыкании на землю в случае, когда в устройстве
используется ток З/о, производится по выражениям, со-
ставленным аналогично выражениям (55) н (56):
. /а»КВ.Ж.З “ ^тор.м/торм.к.в:,
=----------7777-------------’ (57>
k\-----г-----, (58)
«тори* торм.К.8 “Г Пуст
где /28НВ.К.З — эквивалентный ток обратной последова-
тельности в защите в расчетных по чув-
ствительности условиях; определяется по
(48), исходя из кривых чувствительности
рис. 52 для принятых уставок 4У0т и
3/оуст.
9. Дополнительно следует отметить, что для переда-
чи, на которой предусмотрено несинхронное АПВ, в слу-
чае выполнения возврата .устройствл блокировки в ис-
ходное положение с, заданной выдержкой времени жела-
тельно обеспечение требований чувствительности устрой-
1И
Сисяем
1
Рис. 55. Пример схемы сети с двусторонним питанием
для расчета уставок устройства блокировки при кача-
ниях.

ства блокировки при качаниях при внешнем коротком
замыкании любого вида иа элементе передачи, отклю-
чение которого может привести к несинхронному АПВ.
Указанное целесообразно для обеспечения недейст-
вия блокируемых при качаниях ступеней дистанционной
зашиты неповрежденного участка в случае, если после
успешного АГ1В центр качаний окажется расположен-
ным в зоне действия этих ступеней, а устройство блоки-
ровки при качаниях сработает в результате появления
кратковременной несимметрия в момент включения ля-
пни от АПВ.
Так, например, при коротком замыкании любого ви-
да на элементах передачи по рнс. 55 (в точке К) в ре-
зультате отключения участка Л-3 я последующего не-
синхронного АПВ, возможно срабатывание защиты /,
если центр качаний окажется в зоне тех ее ступеней,
которые блокируются при качаниях, а блокировка при
качаниях защиты 1 не пришла в действие в момент ко-
роткого замыкания, но сработала за счет кратковремен-
ной песимметрни при несинхронном АПВ.
При расчете чувствительности устройства блокиров-
ки в рассматриваемом случае в дополнение к указан-
ному в пп. 1—8 необходимо учитывать следующее:
а) В качестве расчетных должны рассматриваться
следующие виды короткого замыкания (прн z^e^j):
прн ненсполъзованиитока 3/0 в устройстве—двухфазное
zos .
замыкание на землю при ——• < 1 и однофазное замы-
zis
и*-__.
канне на землю при -------->1;
прн использовании тока З/о в устройстве блоки-
ровки — все виды несимметричных коротких замыканий;
при этом условия, определяющие мниимаЛьные значе-
ния токов обратной последовательности, могут быть
выявлены для двухфазного замыкания иа землю по
(49), а для однофазного замыкания на землю — по
выражению (при Zjv =z2v )
б) Значение тормозного тока в защите для провер-
ки чувствительности устройства при однофазном замы-
кании на землю может быть определено по выражению
1^„.кл = 21^л + /&.,• (60-
10. Следует отметить, что в случае, когда требова-
ние чувствительности, рассмотренное в п. 9, ие обеспечи-
вается, неправильное срабатывание защиты может быть
предотвращено, если устройство блокировки будет от-
строено от токов -несимметричного режима, возникаю-
щего за счет неодновременного включения фаз выключа-
теля прн несинхронном АПВ.
Однако в большинстве случаев такая отстройка
может привести к. недопустимому загрублению защиты.
8*
С другой стороны, возможное неправильное срабатыва-
ние защиты может быть в ряде случаев исправлено
успешным АПВ.
V. Примеры выбора уставок и проверки
чувствительности устройства
Пример 1. Ток 3/0 в устройстве ие используется.
1. Исходные данные.
Приняты следующие вторичные токи в цепях за*
щиты: „ л
а) в расчетном нагрузочном режиме
/ф а=/т орм в2,0 л, /фв=^фс=3,8 о,
/зн.р.нагрв0»6 в; ;
б) в режиме качаний
/2н.р.начв0,6 а, /фляг/фвЯ!’/фсв=20 а»
Bi) при двухфазном замыкании на землю в расчет*
ной то чувствительности точке (в конце эоны резервиро-
вания) ток обратной последовательности в рассматри-
ваемой защите/2^3=2,2 а прн наибольшем токе в фазе
(с учетом нагрузки)/^’,,=/Торм=6 а.
2. Расчет селективности и проверка чувствитель-
ности.
115
Таблица 20
Расчет устройства блокировки при качаниях типа КРБ-122 в случае, когда ток 3Z0 в устройстве не
используется
№ п/п. Расчетные величины Метод определения Числовое значение при принятых вариантах уставок
I вариант | II вариант
1 2 Ток срабатывания, определя- емый по условию отстройки от режима качаний ^гс.р.к ач По (37) и (38) 20 /а с р к ач=1,2 [(0,063 + 0,005 у) 20 + 0,6]’= 2,72 а (точка К иа рис. 56)
Ток срабатывания, определяе- мый по условию отстройки от режима нагрузки /2 с.р.нагр По (35) и (36) = 03-3.8 + 0.6)= 1,07 а (точка Н на рис. 56)
3 Принятые варианты уставок /густ И Лторм Рисунок 56 с учетом табл. 17 /густ 0 , 75 а ^торм 0,15 /2у ст 1 d ^торм =0,1
4 Коэффициент чувствитель- ности k4 при двухфазном замыкании на землю Графичес- кий по рис. 56 , 12_ - Г1Д1 — 1,27“ 1,м ’ t АВ 2'2 к
5 Аналитичес- кий по (55) 2,2—0,15-6 k" ~~ 0,75 “'’73 2,2-0,1-6 , с кч — । — 1,8
6 ‘ Коэффициент чувствитель- ности k4 при двухфазном замыкании иа землю Графичес- кий по рис. 56 АВ 2,2 к'*~ Бу.В = 1,66 = 1133 АВ 2,2 — Б2В ~ 1,61 ~ 1,37
7 Аналитичес- кий по (56) 2,2 —0,15-6+0,75— 1,33 2,2 к"— 0,1-6+1 - 1,37
8 Окончательно принятые j уставки j /густ г= 0,75 а kioptt =0,15 (уставка на ТНт 10%)
мендации по упрощенному расчету i(§ II, п. 3), ниже
расчет производится в полном объеме.
Расчет селективности производится с помощью
(35а) н (37а) <и характеристик срабатывания устройст-
ва, приведенных на рис. 56. Результаты расчета сведены
в табл. 20.
Для полученных в табл. 20 пп. 1 и 2 значений
^с.р.кач и /с.р.нагр н соответствующих им значений тор-
мозных токов /ТОрм на график рис. 56 наносятся точки
К и Н.
Как видно нз указанного рисунка, наиболее близко
по отношению к точкам К и Н (по сравнению с осталь-
ными прямыми, проходящими выше этих точек) прохо-
дят прямая /, которой соответствуют уставки /густ =
=0.75 а и &торм==0<15 (вариант /), и прямая //, которой
соответствуют уставки /2уст='1,0 а и йТорм=0,1 (ва-
риант //) (уставки бторм получены с помощью
табл. 17).
Оптимальный вариант уставок выясняется в резуль-
тате проверки чувствительности при двухфазном замы-
кании на землю. Проверка чувствительности устройства
проводится для сравнения двумя способами — графиче-
ским (по рис. 56) и аналитическим — по (55) и (56).
На основании этих расчетов, 'Приведенных также
в табл. 20, приняты уставки, соответствующие вариан-
ту I, как обеспечивающие чувствительность по основно-
му условию (55) большую, чем по варианту II.
116
Проверка чувствительности для случая короткого
замыкания в конце защищаемого участка производится
аналогично.
Следует отметить, что при заданных в примере
исходных зиачеинях величин расчет без учета нагрузоч-
ного режима приводит к неправильным результатам.
Действительно, при расчете только по режиму качаний
могут быть выбраны уставки, соответствующие прямой
/2Уст=,0.75 a, feToi>M=0,112, которые не удовлетворяют
условию отстройки от нагрузочного режима.
Пример 2. Ток З/о используется в устройстве.
1. Исходные данные.
Приняты следующие вторичные токи в цепях за-
щиты:
а) в расчетном нагрузочном режиме
А=7ТОрМ=2,5 л, ^фв=^фс=3.5 л,
^2н.р.нагр~б,5 й, 3/ои.р,нагр “0,3
• 61) в режиме качаний
^2м.р.кач = 0,5 а, 3/он.р,к’а-ч = О,3 CL,
/ф а ^=7$ а =/ф с =20 л;
в) при двухфазном замыкании на землю в расчет-
ной по чувствительности точке (в конце зоны резерви-
рования)
3С.З=1>6а.
/ф ' =/торм = 6 а (с учетом нагрузки).
При замыкании между двумя фазами в расчетной
по чувствительности точке (в конце зоны резервирова-
ния)
^2к2з = 2 a, /^=/TopM = 5 а (с учетом нагрузки).
2. На основании расчетов, проведенных аналогично
примеру 1 (прн неиспользовании тока З/о), получены
уставкн /2уст=0,75 и £торм=0,112; при этом чувстви-
тельность к двухфазным замыканиям на землю йч = 1,1,
Л'ч=|1,05. Поэтому в устройстве блокировки использует-
ся тока З/о- С целью предварительного определения
уставки 3/оуст, необходимой для расчета селективности,
производится проверка чувствительности при двухфаз-
ном замыкании на землю. В рассматриваемом случае
целесообразно проверить возможность использования
наибольшей уставки 3/оуст-
Для /!уст =0,75 a,J^ = 1,5 а, 3/^> = 1,6 а
и 3/оуст =2 а, по кривой чувствительности опреде-
ляется отношение т-£-=2,05 (рнс. 57,а), откуда по
1 с.р
(48)
Игака.я.з = 2,05-0,75 = 1,54 а,
а по (57) н (58)
/г.
1,54—0,112.6
,0,75
1,54
k'"— 10,112-64- 0,75 s=1’08-
Поскольку устройство блокировки при принятых
уставках не удовлетворяет требованиям чувствитель»
ности, принимаем 3/0уСт = 1>5 а. При этом отношение
+—=2,25 (рнс. 57,6):
/2Экв к 3 = 2,25-0,75 — 1,69 а\
1,69-0.112-6
-------------=1,36 >'1,2;
0,75
1,69
0,112-64- 0,75 = ,’,э>1’1-
Таким образом, при принятой уставке 3/0уст =
= 1,5 а устройство удовлетворяет требованиям чув-
ствительности.
3. Расчет селективности.
Для режима качании по (38а)
(ара сч.кач = (о,О63 4- 0,005 -20 4- 0,5 = 2,16 а,
по (45) с учетом (47)
3/орасч.кач = 0,05 • 20 + 0,3 = 1,3 й.
По кривым чувствительности устройства для /2ус1 =
= 0,75 Л И 3/оуст = 1,5 Л (рис. 57,6) при /2расч.кач = 2,16 о
И 3/фрасч.кач = 1,3 Я ПОЛУЧИМ!
= 3,1.
чувствительности пускового
Рис. 57. Характеристики
органа блокировки при качаниях типа КРБ-122.
По (48)
по (44)
^2экв.кач=^»1 * 0,75= 2,32 л;
/с.р.кач —1,2 • 2,32=2,78 Q.
Для /с.р.кач = 2,78 а и /Торм=20 а определяется по-
ложение точки К' на графике рнс. 56. Указанная точка
лежит ниже прямой для /густ=0,75 a, fe=TopM=0,H2t
т. е. условие селективности обеспечивается.
Для расчетного режима нагрузки
по (36а)
/грасч.вагр — 0,03.3,5 + 0,5 = 0,605 а-
по (45) с учетом (46)
3/орасч.паГр=О,О5 • 3,8+0,3=0,475 а.
По кривым чувствительности устройства для /2усТ =
= 0,75 и 3/оуст=11,5 ;(рис. 57,6), при /зрасч.нагр — 0,605 а
Н 3/орасч.нагр = 0,475 а определяется отношение
7-^-в0,8, откуда по (48)
*с.р
/2экв.вагр = 0,8 • 0,75 = 0,6 й.
По (43);
1,2
с.р.нагр — q 8‘^’° — 0,9 О.
Для /о.р пагр = 0,9 а, /Торм = 2,5 а определяется по-
ложение точки Н' на графике рнс. 56. Указанная точка
лежит ниже прямой для /густ=0,75 а, йторм = 0,112, т. е.
условие селективности обеспечивается.
4. Проверка чувствительности.
Поскольку окончательно принятые уставкн соответ-
ствуют принятым при предварительном расчете чувст-
вительности устройства при двухфазном замыкании на
землю, то полученные в предварительном расчете зна-
чения и k'n прн этом виде повреждения сохраняются
(п. 2).
Дополнительно провернется чувствительность при
замыкании между двумя фазами по (55) и i(56):
12— 0,112-5 , , ft
0,75 1»92>1,2;
2 _ .
к'ч~ 0,112-54-0,75 “°1’53
117
Устройство удовлетворяет требованиям чувстви-
тельности.
Проверка чувствительности для случая короткого
замыкания в конце защищаемого участка производится
аналогично.
3. РАСЧЕТ, УСТРОЙСТВА БЛОКИРОВКИ ПРИ КАЧАНИЯХ
ТИПА КРБ-121 (КРБ-123)
.Ниже приводится расчет устройства блокировки при
качаниях, реагирующего на | 4-|Л/©| применительно
к устройству блокировки типа КРБ-121.
Расчет устройства блокировки типа КРБ-123 про-
изводится аналогично.
... Расчет имеет целью определение уставок устройства
по фазному напряжению обратной последовательности
t/ауст и по утроенному току нулевой последовательности
3/оуст, а также проверку чувствительности.
Рассматриваемое устройство блокировки имеет сле-
дующие уставки:
по фазному напряжению обратной последователь-
ности (Йгуст) 2,0; 3,0; 4,0 в, по утроенному току нуле-
вой последовательности (3/оуст) 1,0; 1,5; 2,0 а — для
исполнения на номинальный ток 5 а, и 0,2; 0,3; 0,4 а —
для исполнения на номинальный ток 1 а.
Учитывая отличия расчетов для случаев использо-
вания в неиспользования в устройстве тока З/о ниже
выбор уставок и проверка чувствительности устройства
блокировки рассматриваются отдельно для' каждого слу-
чая. Расчет приведен во вторичных величинах.
I. Выбор уставок устройства блокировки,
когда ток 3/0 не используетсв в устройстве
Напряжение срабатывания устройства выбирается
по условию отстройки от максимального напряжения
обратной последовательности в нагрузочном режиме
^2с.р ^грасч, (61)
где
^2расч='^2нб + ^2нр; (62)
в (61) и (62):
t/aec— напряжение небаланса фильтра напряжения
обратной последовательности в режиме на-
грузки;
1/гн.р — напряжение обратной последовательности,
обусловленное неснмметрией в системе в ре-
жиме нагрузки;
ka — коэффициент надежности, принимаемый рав-
ным il, 2;
kB — коэффициент возврата, ориентировочно мо-
жет быть принят равным 0,8.
Следует отметить, что условие отстройки от режима
качаний в целях упрощения не рассматривается в пред-
положении, что значения t/гнб и Usa.p в указанном ре-
жиме ие превышают таковых в режиме нагрузки.
Значение С?2Но зависит от конструктивного выпол-
нения фильтра, возможных отклонений частоты сети от
номинального ее значения, наличия высших гармониче-
ских в кривой напряжения, а также от падения напря-
жения в соединительных проводах цепей напряжения от
тока нагрузки трансформатора напряжения. Поэтому
точный расчет [/2Нб является затруднительным.
На основании данных опыта эксплуатации при
't/ан.р=0 (т. е. при отсутствии неснмметрии в системе)
напряжение срабатывания 2—4 в, которое можно уста-
новить в устройстве КРБ-121, обычно удовлетворяет
требованиям отстройки от и^нб.
11. Выбор уставок устройства блокировки,
когда ток 3!0 используется в устройстве
Выполнение устройства блокировки с использова-
нием тока 3/0, т. е. с комбинированным пуском по
14/г| + |А/о|, предназначено для повышения чувствитель-
ности устройства блокировки к двухфазным замыка-
ниям на землю н должно применяться в случаях, если
на основании расчета устройства без использования то-
ка З/о выявилась его недостаточная чувствительность
к указанным повреждениям.
Однако использование тока З/о в устройстве мо-
жет привести к увеличению уставки t/густ по сравне-
нию со случаем неиспользования тока З/о, а значит, и
к снижению чувствительности при замыканиях между
двумя фазами. Указанное увеличение уставки £/2уст
может оказаться необходимым для отстройки устрой-
ства от тока небаланса в нулевом проводе трансформа-
торов тока защиты в режиме качаний.
Выбор уставок устройства в рассматриваемом слу-
чае производится исходя из режима качаний по выра-
жению
feH
tp.pacH» (63)
где /с.р — ток срабатывания поляризованного реле, реа-
гирующего на выпрямленные значения на-
пряжения обратной последовательности н
утроенного тока нулевой последовательности;
/р.расч — ток в реле, соответствующий сумме выпрям-
ленных значении максимального напряжения
обратной последовательности t/арасч и ма-
ксимального утроенного тока нулевой после-
довательности З/орасч, от которых УСТРОЙСТВО
должно быть отстроено.
Л
Отношение -т— в (63) может быть принято приблн-
«в
женно равным=ь: С учетом этого выбор уста-
вок устройства блокировки может быть произведен по
отношению
<0,7.
(64)
На рнс. 58 приведены кривые чувствительности,
заимствованные из информации завода на устройство
блокировки при качаниях типа КРБ-121 (информация
ОБК 469035.03, март 1959 г.) и дающие кратности тока
у ** в поляризованном реле устройства блокировки в за-
висимости от 3/0 и t/2 при заданных уставках t/2yCT
и 3/оует. С помощью этих кривых для исходных зна-
чений t/apacH и 3/орасч, определяемых в режиме кача-
ний, соответственно по (62) и (45), подбираются значе-
ния уставок t/2ycT н 3/оуст» при которых отношение
/р /р.расч _ —
7---=—7------- равно или несколько меньше 0,7.
*с.р /с.р
III. Расчет чувствительности устройства
il. При применении устройства блокировки типа
КРБ-121 в качестве блокировки при качаниях защиты
типа ПЗ-157 или модернизированной типовой панели
трехступеичатой дистанционной защиты типа ПЗ-159Б,
чувствительность этого устройства должна проверяться
прн коротких замыканиях в следующих точках:
а) при блокировании только первой ступени защи-
ты— при несимметричном коротком замыкании в конце
защищаемой зоны первой ступени; в целях упрощения
118
&
Рис. 58. Характеристики чувствительности пускового органа устройства блокировки
при качаниях типа КРБ-121.
/р — ток в обмотке реле PH; /ср—ток срабатывания реле PH; 3/0 — утроеяный ток нулевой последовательности; </2 —фаз-
ное напряжение обратной последовательности. Уставки по З/о и значения токов З/о дакы для исполнения устройства на но-
минальный ток 5 а.
в этом случае целесообразно рассматривать короткое
замыкание в конце защищаемого участка;
б) при блокировании первой и второй ступеней за-
щиты (или только второй ступени) — при несимметрич-
ном коротком замыкании в конце защищаемого участка.
В обоих случаях коэффициент чувствительности
должен быть 1,5 (см. также разд, ж, § 4, п. 3).
2. В случаях, когда ток З/о не используется
в устройстве, т. е. пуск его осуществляется только по
((/2!, коэффициент чувствительности устройства может
быть определен по выражению
(А к, я
Ач^2уст ’
где U2K.3 — минимальное значение
последовательности в
щиты в расчетных по
ловиях;
С/густ — принятая уставка устройства по напряжению
обратной последовательности.
(65)
напряжения обратной
месте установки за-
чувствительиости ус-
В рассматриваемом случае расчет чувствительности
производится при двухфазном замыкании на землю.
В качестве расчетного для проверки чувствительно-
сти режима работы сети должен быть принят такой ре-
жим, при котором остаточное напряжение обратной по-
следовательности в месте установки защиты С/ак.з наи-
меньшее.
Указанный режим для одиночной линии с двусто-
ронним питанием прн — характеризуется, как
правило, следующими условиями (рис. 59);
для системы I—максимальным значением отноше-
ния 2]/г1с1, что соответствует максимальному режиму
работы системы I;
для системы II — максимальным значением отноше-
ния 2ijcI1/20cII (для обеспечения максимального значения
Zis/Zos)'
3. В случаях, когда ток З/о используется в устрой-
стве, т. е. пуск его осуществляется по 11/»| + |Л70|, рас-
чет чувствительности производится как при двухфазном
119
При Zts *Z2!
u2n Z„ *21
ide Zfl и ZOr результирующее сопротивление no отношению
к месту короткоао замыкания соотбетстАенно
S схеме замощено я прямой (обратной) и нулевой
лоспеНобатолоностей.
0) Напряжение 6 месте установки защиты
Рис. 59. Вывод выражения дли напряжения обратной
последовательности в месте установки защиты прн двух-
фазном замыкании иа землю.
замыкании на землю, так и при замыкании между
двумя фазами.
Указанное объясняется тем, что хотя при замыка-
нии между двумя фазами напряжение обратной после-
довательности больше, чем при двухфазном замыкании
на землю, однако в последнем случае чувствительность
устройства повышается из-за появления тока нулевой
последовательности.
Для случая замыкания между двумя фазами рас-
четным, т. е. соответствующим минимальному значе-
нию напряжения обратной последовательности в месте
установки защиты С/ак.з, является максимальный режим
работы системы, примыкающей к месту установки рас-
сматриваемой защиты |(системы I иа рис. 59).
Для случая двухфазного замыкания на землю рас-
четные режимы для определения С/гк.э и 3/ок.а противо-
речивы, а потому следует производить расчеты чув-
ствительности для основных реальных режимов работы
сети.
Определение коэффициента чувствительности устрой-
ства блокировки при двухфазном замыкании на землю
производится для минимальных значений С/гк.з и 3/ок.з
и принятых уставок С/гк.з и 3/оУ«т по кривым чувстви-
тельности рис. 58.
4. Дополнительно следует отметить, что для пере-
дачи, на которой предусмотрено несинхронное АПВ,
в случае выполнения возврата устройства блокировки
в исходное положение с заданной выдержкой времени
желательно обеспечение требований чувствительности
устройства блокировки прн качаниях при внешнем
коротком замыкании любого вида на элементе
передачи, отключение которого может привести к не-
синхронному АПВ (разд. Ж, § IV, п. 9).
При этом для случая неиспользования тока З/о
в устройстве блокировки расчетным для проверки чув-
ствительности видом повреждения является:
двухфазное замыкание иа землю
20S
при —— < 1;
однофазное замыкание иа землю
20£ ,
при -—> 1.
21S
При выборе расчетных для проверки чувствитель-
ности режимов следует учитывать, что эти режимы ха-
рактеризуются, как правило, следующими условиями
(полученными для схемы по рис. 55 по аналогии с при-
веденными на рис. 59); ||£ £>..
при двухфазном замыкании ["на землю—'минималь-
ным значением отношения ---------- при! максимальном
2lcII
значении отношения -----, соответствующем макси-
20с11
Z1S
мальному значению ------ (feT—коэффициент токорас-
2ог
пределения для токов обратной I последовательности,
равный отношению тока в защите 1 к току в месте по-
вреждения, zcl и z п — сопротивления систем I [и {//
иа рис. 55);
при однофазном замыкании [иа землю — миинмаль-
ным значением отношения —-——- при {минимальном
2ix/2ici
21сП / 2is \
значении отношения ----- и-------- .
20сП \ 2os J
Для случая использования тока З/о в устройстве
блокировки следует рассматривать в качестве расчет-
ных как замыкание между двумя фазами, так и двух-
фазное н однофазное замыкания на землю.
Расчеты чувствительности следует производить для
основных реальных режимов работы сети.
5. В случае, когда требование чувствительности,
рассмотренное в п. 4, ие обеспечивается, неправильное
действие защиты может быть предотвращено, если
устройство блокировки будет отстроено от напряжений
и токов несимметричного режима, возникающего за
счет неодновременного включения фаз выключателя при
несинхронном АПВ.
Следует отметить, что так же как и для устройства
блокировки типа КРБ-122, отстройка устройства блоки-
ровки типа КРБ-121 от режиме несинхронного включе-
ния в ряде случаев является затруднительной. С другой
стороны, возможное неправильное действие защиты мо-
жет быть в ряде случаев неправлено успешным АПВ.
6. Следует отметить, что при малых сопротивле-
ниях обратной последовательности системы, примыкаю-
щей к месту установки защиты, рассмотренное устрой-
ство блокировки при качаниях типа КРБ-121 приме-
нять менее целесообразно, чем устройство блокировки
типа КРБ-122, которое в этих случаях может оказаться
более чувствительным.
IV. Примеры выбора уставок и проверки
чувствительности устройства
Пример 1. Ток З/о в устройстве не используется.
1. Исходные данные:
а}) Расчетное значение вторичного напряжения об-
ратной последовательности, от которого должно быть
отстроено устройство блокировки при качаниях, при-
нято:
£/2расчв2 в.
120
6i) Вторичное напряжение обратной последователь-
ности при двухфазном замыкании на землю в конце
защищаемого участка в расчетном по чувствительности
режиме
U2k.3 = 3 «•
2. Расчет селективности:
по (61)
и > — и — — -2— Зв
и гср £ играсч — q gz —
Принимаем l/sycT = 3 в.
3. Проверка чувствительности:
по выражению (65)
Устройство блокировки не удовлетворяет требова-
нию чувствительности, в связи с чем необходимо ис-
пользование в устройстве тока З/о.
Пример 2. Ток З/о используется в устройстве.
1. Исходные данные.
а|) Расчетное значение вторичного напряжения об-
ратной последовательности, от которого должно быть
отстроено устройство блокировки при качаниях (в ре-
жиме нагрузки и в режиме качаний) принято
£/2расч = 2 В.
б) Расчетное значение вторичного утроенного тока
нулевой последовательности, от которого должно быть
отстроено устройство блокировки [может быть получено
для режима качаний по (45)]
3/орасч = О,5 G.
в) При двухфазном замыкании на землю в конце
защищаемого участка в расчетном по чувствительности
режиме:
Щ’ = з«
3/^ = 2 а.
При замыкании между двумя фазами в конце за-
щищаемого участка в расчетном по чувствительности
режиме:
Сз=5-0«-
2. Выбор уставок.
Из рассмотрения кривых чувствительности рнс. 58
следует, что прн С/2расч = 2 в и 3/0расч = 0,5 а (64)
удовлетворяется прн [У2уст = 3 виЗ/0уст = 2 а (рис. 60),
прн этом
Принимается [У2уст—3 в. 3/оуст = 2 а.
3. Проверка чувствительности.
При двухфазном замыканнн на землю:
по кривой чувствительности (рнс, 60)
для и2у„=3й. 3/0уст = 2а прн 1/2x3= Зе,
3/^ = 2 а получаем:
Прн замыканнн между двумя фазами в соответствии
с (65)
5
ft, = -g- = 1,66.
Устройство удовлетворяет требованиям чувствитель-
ности.
Рнс. 60. Характеристики чувствительности пускового ор-
гана устройства блокировки при качаниях типа КРБ-121.
И. ПОВЕДЕНИЕ ОДНОФАЗНЫХ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
(ТИПОВ КРС-111, КРС-131 И КРС-132) ПРИ КАЧАНИЯХ
В НАГРУЗОЧНОМ РЕЖИМЕ
Оценка поведения реле сопротивления типов
КРС-111, КРС-131 и КРС-132 прн качаниях произво-
дится сопоставлением характеристик сопротивлений
срабатывания реле с характеристиками сопротивления
в месте установки защиты в рассматриваемом режиме.
а) Линия с обходной связью
6} Линия Лез одхаднои связи
Рис. 61. Линия с двусторонним питанием.
Прн этом определяются предельные углы качаний, при
превышении которых защита срабатывает.
Ниже даны способы построения характеристик со-
противлений в схемах рис. 61.
I. Способ построения характеристик сопротивлений
в месте установки защит иа одиночных линиях
с двусторонним питанием и обходными связями
(рис. 61,а)
1. В общем случае при наличии двух генерирующих
источников э. д. с. Ei и Ец, примыкающих к защищае-
мой лнннн с двух сторон (рис. 61,а), имеем:
£/ = AET + ВЁп ; (66)
/ = СВ] + 6Ё„ , (67)
121
где U, 1— напряжение н ток в месте установки за-
шиты;
А, В, С, D—комплексные коэффициенты, зависящие
от сопротивления схемы замещения рас-
сматриваемой сети.
Коэффициенты А — D могут быть вычислены для
отдельных конкретных случаев независимо от сложности
схемы.
Пользуясь (66) и (67) ,и произведя некоторые пре-
образования для полного сопротивления в месте уста-
новки защиты, можно получить следующее выражение:
U _ЛАг + 5£ц _
Zaw=т ~ с^+Ьйц ~
. Е] . AD AD
и —^T + s + ___
. Е, .
С-^еП+О
А
С
Ad
в-~г-
С~ еП+£>
В А
Ь С
е' <’+*>4-1
О Е *и +’
С 1 + ke1* ’
где
о с
у+Ф=180° — 5,
модуль отношения э. д. с. систем I и П;
А_
Y — угол, иа который э. д. с. Е^ опережает
э.
(68)
(69)
(70)
(71)
уста-
ф — угол отношения коэффициентов ;
₽ — угол, дополняющий до 180° угол а.
Преобразованием (68) сопротивление в месте
новки защиты гаащ может быть также представлено
н в следующем виде:
z’^ = T+~4^+/>-F'==
------j------• (68а)
Если ввести обозначение
_____1 D дп
k'~ k~ С £[ ’
а' =—а, (71а)
то (68а) примет вид
z ______________L~
"щ D 1 + ^'а1‘
Можно показать, что при постоянстве угла « (по-
стоянстве угла у) и изменяющемся значении k (^изме-
ияющемся значении отношения , а также при по-
/
стоянстве значения fe и изменяющемся угле а правая
часть выражения (68) представляет собой радиус-век-
тор, конец которого скользит по окружности.
2. Рассмотрим условие, когда значение отношения
э. д. с. k меняется при постоянном значении угла между
э. д. с. у.
При постоянстве углов у иа = у+Ф и изменяю-
щемся значении k геометрическое место концов век-
тора
входящего в правую часть выражения (68), изображается
дугой окружности*.
Это вытекает из рис. 62, на ^котором постоянный
угол ₽ = 180° — а, образуемый векторами 2Д i\kZ^9t'
опирается на одни н тот же вектор F.
Следовательно, при постоянстве угла а и измене-
нии значения k геометрическим местом точек, по кото-
рому перемешается конец вектора 2Д по (72j) будет
дуга окружности, опирающаяся иа вектор F.
Дуга окружности, являющаяся геометрическим
местом точек, по которому перемещается конец векто-
ра Za при отрицательном угле а и изменяющейся ве-
личине k, приведена иа рис. 62,6.
Очевидно, что если прн изменении значения k ко-
нец вектора 2Д скользит по дуге окружности, то конец
вектора 2эащ, равный (681):
^защ — "Ь^д» (73)
тоже скользит по дуге окружности, поскольку век.
А
тор -~г- для данного режима работы рассматриваемой
сети постоянен (рис. 62).
При k == 0 вектор Za совпадает с вектором F',
в этом случае угол а образуется продолжением век-
тора F и направлением касательной в конце его, как'по-
казано на рис. 62.
Указанный случай (6=0) положен в основу прак-
тического метода построения характеристик по хорде F
и направлению касательной в конце ее (под углом а
к хорде F).
Построение производится следующим образом:
через конец вектора F под углом (а+90°|) к нему
проводится ось, иа которой должен лежать центр ис-
комой окружности:
1 Основы электротехники, под редакцией А. К. Круга, Гос-
энергоиздат, 1952.
122
О) при отрицателмом значении угла Ы
Рис. 62. Дуги окружностей, по которым перемещается
конец вектора гд [по (72)] при изменении А и заданном
значении угла а.
угол (а+90°) откладывается против часовой стрел-
ки прн а>0 (рис. 62,а) и по часовой стрелке при
а<0 (рис. 62,6).
Радиус окружности определяется по выражению,
вытекающему из рис. 62:
« = <74>
Для разных значений угла а геометрическое место
точек, по которому перемещается конец вектора 2д и
вектора 2аащ при изменении значения k, изобразится
семейством окружностей, опирающихся иа вектор F
(рис. 63).
3. Рассмотрим условие, когда значение угла меж-
ду э. д. с. у меняется при постоянном значении отно-
шения э. д. с. k.
При постоянстве значения k и изменяющихся углах
у и а геометрическое место концов вектора 2Д по (72)
изображается окружностью.
Это вытекает из того обстоятельства, что при по-
стоянстве значения k и изменяющемся угле а знамена-
тель (72) представляет собой уравнение окружности,
«е проходящей через начало координат. Но если гео-
метрическим местом точек, по которому перемещается
конец вектора, является окружиость, не проходящая
через начало координат, то и геометрическим местом
Рис. 63. Семейство дуг окружностей, по которым пере-
мещаются концы векторов зд и гзащ по (72) и (73) при
изменении k и заданном значении угла а.
точек, по которому перемещается конец обратного век-
тора, также является окружность, не проходящая через
начало координат *.
Таким образом, при постоянстве значения k и из-
меняющемся угле а конец вектора 2д перемещается по
окружности (рис. 64,а — для А<1,0 и рис. 64,6 — для
£>1,0).
Очевидно, что при этом и конец вектора 2защ (68|)
перемещается также по окружности.
Практически метод построения рассмотренных
окружностей, т. е. определение положения центра и зна-
чения радиуса базируется на приведенных ниже соот-
ношениях, характерных для рис. 64.
При изменении угла а точка с треугольника abc
перемещается по окружности. При этом отрезки ас и
cb изменяются по значению, ио отношение их
1
ияется постоянным н равным “р т. е.
ас __ ап ат 1
cb n.b mb k*
Из (76) следует
ап _ 1 ат ___ 1
ап + nb ~ I + А’ ат — mb — £’
F )
™=Т+л;
F
am=~k-
сохра-
(76)
(77)
(78)
1 Основы электротехника, под редакцией А. К. Круга, Гос-
энергоиздат, 1946, т. 2, гл. 1, § 15.
123
Рис. 64. Окружности, по которым перемешается конец
вектора гл (72) при изменении угла а и заданном зна-
чении k.
Рис. 65. Семейство окружностей, по которым переме-
щаются концы векторов za и з3ащ, по »(72) и (73) прн
изменении угла а для ряда значений h.
Радиус окружности
ат — ап _ Fk
2 1 - k2‘
(79)
Расстояние от точки а до центра окружности Оц
ат — an F
аОп =>ап^------2-----] (80)
Следует учитывать, что для случая k>1.0 (pnc.64,6i)
отрезки ат и аОа по (78) и (80) получаются отрица-
тельными, в соответствии с этим они и отложены на
рис. 64,6 в сторону, противоположную направлению
вектора F.
При £=1 радиус окружности по (79() равен со,
т. е. в этом случае окружность превращается в прямую,
проходящую через середину вектора F и перпендику-
лярную к нему (76).
Для разных значений k геометрическое место то-
чек, по которому перемещается конец вектора и
вектора 2заи при изменении угла а, изобразится се-
мейством окружностей, центры которых лежат на про-
должении вектора F (рис. 65).
Круговые диаграммы полных сопротивлений в месте
установки зашиты Z3aw при постоянстве угла а и из-
меняющемся значении k и наоборот, при постоянстве
значения k и изменяющемся угле а, в совокупности
характеризуют рассматриваемый режим работы сети
при наличии качании, так как дают возможность опре-
делить полные сопротивления в месте установки защи-
£i \
ты при любых значениях отношения э. д с. I и
£ц/
угла у *.
II. Способ построения характеристик сопротивлений
в месте установки защиты и определение предельных
углов качаний для защит, установленных иа одиночных
линиях с двусторонним питанием без обходных связей
(рнс. 61,6)
Для дистанционной защиты, устаиовлениой иа
линии без обходных связей, построение характери-
стик сопротивлений в месте установки защиты упро-
щается.
В этом случае коэффициенты, входящие в (66) и
(67), равны:
. ^с! • А:1 1
л==1_~; в = -^; С = —О = -^-. (81)
• П. К. Фейст, Исследование работы дистанционных ре-
ле методом круговых диаграмм в плоскости полнцх сопротивле-
ний, Труды ЦНИЭЛ, вып. I, Госэнергонздат, 1953.
124
Кроме того, в (69), (70) и (71)
а = Т + Ф = у + 180°;
Л = —Z;
Учитывая (81) и (82), из (686) получаем:
/эащ — — ZCJ +
z
или учтя (71а)
2защ в — ZcI +
В данном случае для определения предельных углов
качаний упред построены характеристики сопротивлений
на,зажимах реле при постоянном значении отношения
г Е' \
э. д. с. =-=— и переменных углах у.
\ Г*11 /
В соответствии с построениями иа рис. 64 и (83а)
предельные углы качаний для дистанционной защиты,
установленной в схеме по рис. 61,6 со стороны систе-
мы /, могут быть определены следующим образом
|(рис. 66):
а) На комплексной плоскости сопротивлений нано-
сятся сопротивления элементов расчетной схемы по
рис. 61,6; на рис. 66 принято, что сопротивления систем
Zcl и Zcii реактивные, а сопротивление линии АБ
содержит активную и реактивную составляющие. Нача-
ло координат принимается совпадающим с местом уста-
новки рассматриваемой защиты (в точке Л|).
в) Используя (83а) и по аналогии с построениями,
приведенными иа ,рнс. 64, на комплексной плоскости со-
противлений строятся характеристики геометрического
места точек, по которым перемещаются концы векторов
сопротивлений в месте установки защиты Z3&m (83а)
при изменении угла у, представляющие собой в общем
случае окружности.
Положение центра этих окружностей и значения их
радиусов определяются по (74|) и (75) с учетом (82).
При равенстве э. д. с. системы II и I эта окруж-
ность превращается в прямую, перпендикулярную пря-
мой /—II и делящую ее пополам.
На рис. 66 нанесены дуги окружностей CD и EF (по
которым перемещаются концы вектора Z3m) для случаев,
когда Et>En и En>Ei, а также прямая АВ прн
Ei=Eh.
Следует отметить, что окружности (CD и EF) и
прямая АВ на рис. 66 соответствуют геометрическому
месту точек нулевых потенциалов системы в потенци-
альной диаграмме.
в) Находятся точки пересечения указанных харак-
теристик сопротивлений в месте установки защиты с ха-
рактеристиками сопротивления срабатывания защиты;
поскольку в этих точках вектор Z8am (83в|) будет ра-
вен Z3ai4=Zc.3, то углы у, характеризующие точки
пересечения, являются наибольшими углами между
э. д. с., при превышении которых срабатывает реле со-
противления.
На ряс. 66 прямая АВ (Ev*En) пересекает харак-
теристики срабатывания защит, выполненных с реле
полного сопротивления и с направленным реле сопро-
тивления соответственно в точках a, d и Ъ, с.
(82)
(83)
(83а)
Харах/пераслклга
роло полного
противления (МРС’Ш)
Рис. 66. Определение предельных углов у для реле пол-
ного сопротивления и направленного реле сопротивления,
установленных иа одиночной линии с двусторонним пи-
танием по рнс. 61,6.
Следовательно, при превышении углов yi и у< для
защиты, выполненной с реле типа КРС-111, и углов уз
н уз — с реле типа КРС-131 (КРС-132) указанные
защиты срабатывают неправильно. Как видно из рис. 66,
реле типа КРС-131 >(КРС4132) действует правильно при
больших углах сдвига э. д. с., чем реле типа КРС-111;
указанное справедливо и для случаев £i фЕп.
к. ПОВЕДЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО И ОДНОФАЗНЫХ
НАПРАВЛЕННЫХ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ (ТИПОВ КРС-121,
КРС-131 И КРС-132) ПРН ДВУХФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ,
СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ КАЧАНИЯМИ
I. Трехфазиое направленное реле сопротивления,
включенное на два разноименных напряжения
н соответствующие им токи (реле типа КРС-121)
Для ориентировочной оценки поведения трехфазно-
го направленного реле сопротивления типа КРС-121 (по
предложению 1инж. Бреслера) могут быть использованы
кривые рнс. 68, построенные для линии с двусторонним
питанием по рис. 67,а и дающие зависимость диапазо-
нов углов у (расхождения между э. д. с. и £ц),
при которых реле действует неправильно при замыка-
нии между двумя фазами, от отношения
{zlc _|_ 2Гу Ef
ту ~---------- ПрИ ———0,6; 1,0; 1,5. Указанные
кривые построены при следующих допущениях:
а) сопротивления прямой и обратной последова-
тельностей отдельных участков сети принимаются рав-
ными;
б|) углы полного сопротивления участков сети при-
нимаются одинаковыми;
12$
Рис, 67. Сети с двусторонним питанием.
в) механический момент сопротивления реле при-
нимается равным нулю.
Отметим, что возможное увеличение случаев не-
правильного срабатывания реле при повреждениях вне
защищаемой зоны за счет несоблюдения условий <а»
в «б» в действительной сети в известной степени ком-
пенсируется механическим моментом реле.
На (рис. 68 сплошные кривые соответствуют направ-
лению мощности короткого замыкания от шин. Направ-
ление штриховки соответствует диапазону углов у,
в котором реле действует неправильно; указанное озна-
чает, что при замыкании между двумя фазами реле
отказывает в действии при повреждениях в защищае-
мой зоне и срабатывает неправильно при повреждениях
вне эоны.
Способ построения кривых на рис. 68 изложен
в приложении XII.
Следует отметить, что как это вытекает из при-
ложении XII, при замыканиях между двумя фазами
реле имеет большую чувствительность, чем при замы-
кании одной и двух фаз на землю, а потому кривые
рнс. 68, построенные Для случая замыкания между
двумя фазами, являются расчетными для оценки не-
правильного срабатывания реле при повреждениях вне
защищаемой зоны.
Ниже даиы выводы, которые вытекают из рассмот-
рения кривых рис. 68:
а) При направлении мощности короткого замыка-
ния от шии для случая короткого замыкания в защи-
щаемой зоне н вие ее (в точках Ki и Хз рис. 67,а) реле
будет правильно действовать, когда
21 с 4- 2у и-
г, < Яг+Яц *
Прн том же направлении мощности короткого замы-
кания и значениях
21с 4* 2У ^4
Z > Е{ + Еи
возникает диапазон углов у Неправильного действия,
2lc 4" 2У
причем с увеличением значения1----—---- диапазон уг-
126
лов неправильного действия увеличивается. При отно-
шении
А
Яц
Zj
минимальный угол неправильного действия реле умеиь-
ука-
шается до у = ± arccos ( “F— j, а при -₽“>
к J
занный минимальный угол уменьшается до 0°, когда
Zic 4- 2у ।
£п
с Zy
При дальнейшем увеличении-----—----- в последнем
( \
случае I при -g— > 1 I неправильное действие реле имеет
место при всех углах у.
Поскольку сопротивление между местом приложе-
ния э. д. с. £х и электрическим центром системы опре-
деляется как

Е, + Еп
то можно сказать, что при направлении мощности ко-
роткого замыкания от шин реле может работать непра-
вильно только тогда, когда электрический центр распо-
ложен иа участке (zic+zy), причем возможность не-
правильной работы реле увеличивается при удалении
каяна зоны от электрического центра системы.
б) При направлении мощности короткого замыкания
к шинам реле будет неправильно срабатывать при по-
. 210 + zy
вреждениях вне защищаемой зоны, когда -----—------- <
„ £1 Zio+Z,
< е Е— • причем с увеличением отношения ---------
Ei
от нуля до р , Р— минимальный угол этого иепра-
вильиого срабатывания увеличивается с 90 до 180°.
Учитывая, что Р , Р— характеризует положение
£1"ГЛП
электрического центра в системе, можно сказать, что
при направлении мощности короткого замыкания к ши-
нам реле может неправильно срабатывать (при повреж-
дениях вне защищаемой зоны)), когда электрический
центр расположен вне участка (Zic+zy).
Дополнительный диапазон углов неправильного сра-
батывания при таком же направлении мощности имеет
место, только когда “б—>1- Указанный диапазон иачн-
иается с угла у = О при------~

до f = -£ 90° прн ~lc “* °°-
в) Из «а» н «б» следует,
н доходит
что прн значениях
———приближающихся к Р---, реле может
21 21J—
работать неправильно даже при небольших значениях
угла у, что особо резко проявляется при максимально
Е,
возможном отношении ~г.— . Поэтому может оказаться
£п
нецелесообразным применять указанное реле для осу-
ществления /третьей ступени защиты при больших зна-
чениях
Следует отметить, что в режиме одностороннего пи-
тания сети (рис. 67,6) отпадает вопрос о неправиль-
ности действия защиты при качаниях. Однако ее чув-
ствительность ограничивается максимальным допусти-
мым значением уставки г7 в этом режиме. Ограничение
уставки требуется для предотвращения неправильного
срабатывания защиты 1 при двухфазных коротких за-
мыканиях иа смежных линиях, отходящих от шин под-
станции, где установлена рассматриваемая защита
(рис. 67,6). Математически это условие выражается от-
ношением *
2Zih?2h
zy<;—
Z1H “Г 22Н
где Zih и za> — сопротивления прямой и обратной по-
следовательностей цепи от шин подстан-
ции по защищаемым участкам линии до
нулевых точек нагрузок.
(84)
II. Однофазное направленное реле сопротивления,
включенное на линейное напряжение и разность
соответствующих фазных токов (реле типа КРС-131
и КРС-132)
Для ориентировочной опенки поведения однофазно-
го направленного реле сопротивления, включенного, на-
пример, на фазе В и С \(Ubc и 1в—1с), могут быть
использованы кривые рис. 69, построенные для линии
с двусторонним питанием по (рис, 67,а и дающие зави-
симость диапазонов углов у» ПР^ которых реле сраба-
тывает неправильно вне защищаемой зоны при замыка-
ниях фаз С и А, а также А и В иа землю и без земли
от отношения параметров
прн
тт =
и z10/zt = 0; ©,3.
чаю повреждения
повреждения в
-=—=0,6; 1,0; 1,5
Ец
Рисунки 69, а и б относятся к слу-
в точке рис. 67,а, причем для
рассматриваемой точке параметр
• " ограничивается физическими пределами сети
максимальным значением * 21 с Z- — 1. Рисунки 69, в
и г относятся к случаю повреждения в гточке К5
рис. 67,а. Повреждения рассматриваются в указанных
точках, как наиболее близких к месту установки реле
точках внешнего повреждения, которые можно считать
расчетными для определения условия неправильного
срабатывания. Кривые рис. 69,а—г построены при тех
же Допущениях, что и кривые рис. 68 для реле типа
КРС-121. Кроме того, принимается, что = Zov где
1 А. М. Федосеев, Релейная защита электрических си-
стем, Госэнерговздат, 1952.
127
Рис. 69. Зависимость предельных углов у от
для реле типов КРС-131 и КРС-132, при таких двухфазных коротких замыканиях, ког-
да к реле подводится напряжение между одной из поврежденных и неповрежденной фазами.
———— — граница области неправильного срабатывания при замыкании двух фаз на землю вне защищаемой зоны;------------------граница области неправильного
срабатывания прн замыкании между двумя фазами вне защищаемой зоны. Область неправильного срабатывания располагается выше приведенных граничных линий.
ZjS и Zqv — результирующие сопротивления соответст-
венно схемы прямой и нулевой последовательностей
относительно места повреждения.
Способ построения этих кривых изложен в прило-
Зю
жении XII. Кривые рис. 69 построены при ——<
(z,c ~0; 0’3)’
Из рассмотрения указанных кривых можно уста-
новить следующее.
При коротком замыкании в точке Х4 или Хв
рис. 67,а реле может неправильно срабатывать в неко-
тором .диапазоне углов у, когда
zic +2у
Zi >£I + £II
^практически н прн несколько меньших значениях,
zic + 2У \
---------, учитывая характер кривых рис. 691.
Прн коротком замыкании в точке Х4 рнс. 67 ,а ми-
нимальный угол, при котором реле неправильно срабаты-
вает, достигает наименьшего значения, равного i 60°,
zic л 21 с Zy
когда ——= 0 и -----------= 1. С увеличением отно-
2ic
шения —— минимальный уюл неправильного срабаты-
вания реле увеличивается, причем указанный угол
меньше прн замыканиях двух фаз иа землю, чем при
замыканиях между двумя фазами.
Кривые неправильного срабатывания совпадают для
случаев замыкания между двумя фазами в точках /С*
и Кб рис. 67,й в диапазоне 1^> - 1~^~—
При коротком замыкаинн в точке Ks и увеличении
210 4“2у
отношения---------свыше единицы минимальный угол
неправильного срабатывания снижается, причем он всегда
оказывается меньше для случая замыкания между
двумя фазами по сравнению со случаем замыкания
двух фаз на землю.
Реле типа КРС-131 может срабатывать неправильно
в случае повреждения в точке Къ прн малых углах у
л 21с 4“ 2у Zjc ^-1
ДЛЯ больших отношений ---------- и —— < ’
21 Zi ZSj 4-£п
Это может затруднить его использование в каче-
стве третьей ступени защиты.
Учитывая, что отношение-р?—г~б— характеризует
т£п
положение электрического центра в системе, можно
сказать, что реле может срабатывать неправильно
в рассматриваемых случаях коротких замыканий вве
защищаемой зоны при расположении электрического
центра системы иа участке, защищаемом реле, причем
возможность неправильного срабатывания увеличи-
вается с увеличением отношения
2lf 4-Zy 21с
--------- при —— = const.
Этот вывод справедлив при неучете влияния
устройства памяти в 'реле типа КРС-131. Однако, как
показывает предварительный анализ, в течение времени
переходных процессов в устройстве памяти реле может
неправильно срабатывать в рассматриваемых случаях
коротких замыканий н при расположении электрического
центра на большом отдалении от защищаемого участка.
Л. ПРИМЕР РАСЧЕТА ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
ОТ МНОГОФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯ ДЛЯ
ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ НО «в С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ
В примере дай расчет дистанционной защиты, ис-
пользуемой в качестве основной от всех видов много-
фазных коротких замыканий н устанавливаемой иа
каждой из параллельных линий 110 кв с ответвлениями
(рис. 70,а).
Защищаемые линии длиной 150 и 100 км соответ-
ственно с двумя и одним ответвлениями связывают две
системы с трехфазиой мощностью короткого замыкания
На Их шинах Рк.з.свет.макс 1я3 500 мва И Рк.з.свст 11е
=2 500 мва. Две подстанции на ответвлениях выполне-
ны проходными (п/ст. Б и п/ст. В[). Предполагается,
что иа всех подстанциях, питающихся от защищаемых
линий, трансформаторы работают параллельно на сто-
ронах среднего (35 кв\) и низшего (27 кв) напряжений
и что иа этих сторонах ие имеется генерирующих мощ-
ностей. На напряжении 27 кв все подстанции питают
тяговую нагрузку на переменном токе.
Схема замещения прямой (обратной) последова-
тельности приведена на рис. 70,6.
В примере дан расчет сопротивлений срабатывания
и выдержек времени всех ступеней дистанционных за-
шит 1—8. Защиты от повреждений на линиях ПО кв,
установленные иа подстанциях, питающихся от ответв-
лений (п/ст. Б, В и Д), в настоящем примере ие рас-
сматривались. Подпитка по сети 27 кв в расчетах не
учитывалась.
Пример рассчитан в именованных единицах, приве-
денных к ступени напряжения 115 кв, как к базисной.
Расчет параметров срабатывания первой и второй
ступеней (рассматриваемых дистанционных защит сети
по ,рис. 70,а приведен в табл. 21. Расчет производился
по выражениям, приведенным в табл. 11 с учетом ре-
комендаций гл. V, разд. В, п. 7.
Отстройка первых и вторых ступеней дистанцион-
ных защит 5—8 от коротких замыканий на шинах низ-
шего напряжения (27 кв|) подстанции Д на ответвле-
нии (поскольку короткие замыкания на стороне 35 кв
не являются расчетными) производится в двух расчет-
ных режимах:
а) подстанция иа ответвлении питается от обеих
параллельных лиянй, прн этом защищаемая линия от-
ключена с противоположного конца;
б) параллельная линия отключена, а оба транс-
форматора подстанции переведены на питание от защи-
щаемой линии.
При этом в расчете (как и в аналогичных расчетах
защит 1—4) не учитывалось наличие регулирования на-
пряжения под нагрузкой на трансформаторах подстан-
ции на ответвлении; прн наличии соответствующих дан-
ных в расчетах должны учитываться наименьшие сопро-
тивления трансформаторов, которые могут иметь место
при регулировании напряжения.
‘Токораспределеине при коротком замыкании иа
шинах низшего напряжения подстанции Д приведено
•на рис. 71.
Согласование вторых ступеней дистанционных за-
щит 1—8 с первой ступенью защиты противоположного
конца параллельной линии производилось при каскад-
ном отключении повреждения на параллельной лниии
в режиме, когда имеет место наименьшая подпитка от
соответствующей системы. Токораспределение в режи-
мах, в которых производится согласование для всех
рассматриваемых защит, приведено на рис. 72.
9—2284
129

лктГ
а) Исходная схема
д) Схема замещения прямой (обратной) последовательности
Рис. 70. Исходная схема и схема замещения прямой (обратной) последовательности для примера расчета ди-
станционной защиты параллельных линий ПО кв с ответвлениями*
Примечания:
1. Сопротивления в схеме замещения рис. 70,6 даны в омах, приведенных к напряжению 115 хе; в скобках указаны со-
противления систем в минимальном режиме.
2. а — отношение сопротивления системы в минимальном режиме к сопротивлению ее в максимальном режиме.
Согласование вторых ступеней дистанционных за-
щит 5, 6 и 3, 4 с первыми ступенями защит других
элементов, присоединенных соответственно к шинам
подстанции Е <и подстанции А, производилось условно.
При этом расчетное сопротивление срабатывания пер-
вых ступеней защит, с которыми производится согласо-
вание, и коэффициенты токораспределения принимались
соответственно: 40 out и 0,36 — для согласования с за-
щитами элементов подстанции Е\ 50 ом и 0,25 — для
согласования с защитами элементов постанции Д.
Отстройка вторых ступеней дистанционных защит
1—4 от коротких замыканий на шинах низшего напря-
жения подстанций Б и В иа ответвлениях приводит
к недопустимому их загрублеиию. В связи с этим ука-
занные защиты по сопротивлению срабатывания и вре-
мени действия согласовываются с быстродействующими
защитами элементов стороны низшего напряжения соот-
ветствующей подстанции иа ответвлении в предположе-
нии, что согласование с быстродействующими защитами
элементов стороны среднего напряжения не является
определяющим.
Прн этом предполагается, что на линиях 27 кв
в качестве первой ступени установлена токовая отсечка
Рис. 71. Токораспределенне в случаях, расчетных для
отстройки первых ступеней защит 5—8 от короткого за-
мыкания иа шинах низшего напряжения п/ст. Д в режи-
ме, когда отключена параллельная линия.
130
1 а б л и ца 21
Расчет параметров срабатывания первой и второй ступеней дистанционной защиты сети по рис. 70fa
№ п/п. № за- щиты Сту- пень Расчетное условие Место пов- реж- дения расчетное выражение Коэффициент токораспре- деления по рис. 1 Расчетные значения сопротивлений срабатывания, ом Принятые значения параметров срабатывания
1 5 н 6 I Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. Е с противополож- ного конца линии к, (7) из табл. 11 - 4.35 = 4.36 =0’85^»^ = 0,85-40 = 34 г/з5 = 4.3S = 34 0М /’,з5 ~ ^С.зб = 0 СеК гс.з5 = г"з6=80 ом (с.з5=/"з6 = 0'5 СеК
2 3 1 и II Отстройка от коротких замыканий иа шанах низшего напряжения п/ст. Д иа ответвлении прн отклю- чении защищаемой линии с проти- воположного конца К. (8) из табл. 11 — 2 с.35 = 2 с.36 ~ (гjy + 2тр4) = = 0,85 (18 + 76,2) = 80
То же, но при отключении парал- лельной линии и переводе обоих трансформаторов подстанции на от- ветвлении на питание от защищае- мой линии К, (8) из табл. 11 71,а / Zfр4 \ 2с.is — 2с.зв — 0,85 I Zjy + 2£т ) Г 76,2 \ -0,85 (18+ 2.0,42з)~91.7
4 II Согласование с первыми ступеня- ми защит соответственно 8 или 7 при каскадном отключении повреж- дения на параллельной линии (12) из табл. И 72, а г"з5 = г”з6 = 0,85глг + + о,78+|^2 = О,85.4О + 34 + °’78Ш = '87
5 Согласование с первыми ступеня- ми защит других элементов, при- соединенных к шинам п/ст. Е (12) из табл. 11 40 = 0,85-40+0,78 Q-35 = 95
6 1 I Отстройка от коротких замыканий на шииах п/ст. Г с противополож- ного конца линии к. (7) из табл. 11 z[3l = 0,85гл, =0,85-60 = 51 N « я р а о - р - <!> 0> te W 1 ’ll "11 II О QO Q сс сл °. ° ® . g S 01 2 s >5 е> * -а
131 Отстройка от коротких замыканий на шинах низкого напряжения п/ст. Б на ответвлении при отклю- чении защищаемой линии ^противо- положного коаца к, (8) нз табл. 11 <31=0.85(/>+±rj = / 45 \ 8» 0,85 ( 24 + -2-1 = 39,5
№ п/п. № за- щиты Сту- пень Расчетное условие Место по- вреж- дения
8 1 II Согласование с первыми ступе- нями защит элементов стороны низшего напряжения п/ст. Б на от- ветвлении при отключении защи- щаемой линии с противоположного конца
9 Согласование с первой ступенью защиты 4 при каскадном отключении Повреждения на параллельной ли- нии
10 Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. Е при двух линиях на участках п/ст. Г — п/ст. Е и п/ст. А — п/ст. Г к,
11 Согласование с^первымн ступеня- ми защит 5 н 6 предыдущего уча- стка при одной линии ^на участке п/ст. А—п/ст. Г
12 Отстройка от коротких замыкании на шинах низшего напряжения п/ст. Г К,
13 2 I Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. Г с противополож- ного конца линии К,
14 Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего напряжения п/ст. В на ответвлении прн отключении за- щищаемой линии с противополож- ного конца к3
Продолжение табл. 21
Расчетное выражение Коэффициент токораспре- деления по рис. Расчетные значения сопротивлений срабатывания, ом Принятые значения параметров срабатывания
По анало- гии с (8) из табл. 11 н (1) из гл. V, разд. А, п. 7 г"3, = 0,85(г1+^ + грас,) = = 0,85 ^24 + ~ + 80) = 107,5
(12) нз табл. 11 72,6 гс'з1 =;0.85зл1 +0-78^- = 46 = 0,85 60 + 0,78 • -Q^jgg- = 130
По анало- гии с (4) нз табл. 11 — 2с.з1 = 0’85 (~Л1 + глг) = 0,85 (60 + 40) = 85
По (3) нз табл. 8 с учетом ко- эффициента возврата 72,6 II л nr / . 0’9 2С.з5 ИЛИ 6 \ 4!31-0,85^Л1+ kt. 'j- -°’85 ( 60+1,’05-0,46б)-104
(11) нз табл. 11 73,а 4',1=0,85(2п1+^) = / 45 X 0,85 ^60 + 2-0,36^ 104
(7) нз табл. 11 — 4.32 = °’85<,i =0,85-60 = 51
(8) из табл. 11 — 2с.з2 =" °’®5 + гП + 2 J = / 76,2\ = 0,85 ( 24+ 20+“—1=69,8
co co № п/п. Ns за- щиты Сту- пень Расчетное условие Место пов- реж- дения
15 2 II Согласование с первыми ступеня- ми защит элементов стороны низ- шего напряжения подстанции В на ответвлении при отключении защи- щаемой линии с противоположного конца
16 Согласование с первой ступенью защиты 3 при каскадном отключении повреждения на параллельной линии
17 Отстройка от коротких замыканий иа шинах п/ст. Е при двух линиях на участках п/ст. Г — п/ст. Е и п/ст. А — п/ст. Г к,
18 Согласование с первыми ступеня- ми защит 5 и 6 предыдущего участ- ка при одной линии на участке п/ст. А — п/ст. Г
19 Отстройка от коротких замыканий иа шинах низшего напряжения п/ст. Г
20 3 I Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. А с противополож- ного конца линии к,
21 Отстройка от коротких замыканий на шииах низшего напряжения п/ст. Б на ответвлении при отключении за- щищаемой линии с противополож- ного конца к,
Продолжение табл. 21
Расчетное выражение Коэффициент токораспре- деления по рис. Расчетные значения сопротивлений срабатывания, ом Принятые значения параметров срабатывания
По анало- гии с (8) нз табл. 11 н(1) из гл. V, разд. А п. 7 — 2с.з2 = °>85(Ч +гп + ^ + / 76 2 + гр а с ч j = 0,85^24+20 Н—+ + 70^ = 129 fri —- N Р = р =, Р - р - са w w w to IO КЗ (О 1! !1 П || о со о ся е» О О 3 S * гг
(12) из табл. 11 72,6 z1 г"32= 0,85г.l4 + 0,78-^~= 49,7 = 0,85- 60+0,78 04б6-- =136,3
По анало- гии с (4) из табл. 11 — 2с.з2 = °’85 (гл-1 + гл-2 ) = = 0,85 (60+ 40) = 85
По (3) из табл. 8 с учетом ко- эффициента возврата 72,6 II л 1 0 ’ 9 г.с-з5 или 6 \ _ г‘,з2-0,85^л.1 + )гв- ) / 0,9 34 = 0,85 ^60+ 1(05- ОЛ66 J = 104
(11) из табл. 11 73,а г”з2 = °’85 ^га-1 + ~2k7 J = = 0,85(б0+2ДШ) = 1°4
(7) из табл. 11 — г* з3 = 0,85z1U = 0,85-60 = 51 л4— W W W ш 1 ы w w II II II s S ° £ I g Я g
(8) из табл. 11 — 2с.зЗ = 0,85 (гП + г1П + у ~ = 0,85 (% + 16+ у) = 49,7
№
п/л.
№
за-
щиты
Сту-
пень
Расчетное условие
Место
пов- Расчетное
реж- выражение
дения
22 3 II Согласование с первыми ступеня- ми защит элементов стороны низше- го напряжения п/ст, Б иа ответвле- нии при отключении защищаемой . инии с противоположного конца По анало- гии с (8) из табл. 11 и (1) из гл. V, разд.А, п.7
23 Согласование с первой ступенью защиты 2 при каскадном отключении повреждения на параллельной линии (12) из табл. 11
24 Согласование с первыми ступеня- ми защит других элементов, при- соединенных к шинам п/ст. А (12) из табл. 11
25 4 I Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. А с противополож- ного конца линии к, (7) из табл. 11
26 Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего напряжения п/ст. В на ответвлении при отключении за- щищаемой линии с противополож- ного конца К, (8) из табл. 11
27 4 II Согласование с первой ступенью защит элементов стороны низшего напряжения п/ст. В на ответвлении при отключении защищаемой линии с противоположного конца По анало- гии с (8) из табл. 11 и (1) из гл. V, разд. А, п. 7
28 Согласование с первой ступенью защиты 1 при каскадном отключе- нии повреждения на параллельной линии (12) из табл. 11
Продолжение табл. 21
Коэффициент токораспре- делен ия по рис. Расчетные значения сопротивления срабатывания, Принятые значения параметров срабатывания
— 2СЛЗ=®’®5 +2ра<’ч^ = = 0,85 ^20+ 16 +у 4- 80^ = 118 4’э3 = 49,7 ом 4.зЗ = °' г"зЗ= 118 ОМ
72,в 4!,з = 0.85гл1 + 0,78 —= =0,85.60 + 0,78 т+,т = 548 u,Uoz ^3з = 0,5 сек
— ^з=0>8'Ч1+0>78-^ = 50 = 0,85-60+0,78 q“25 = 211
г1.з4 =°-85-Л| = 0,85-60 = 51 zj з4 = 46 ом. з4 == 0 сек
— I _пй^- 2тр2 — гс.з4 — ^п! “Ь 2 J / 76,2 \ = 0,85 (J6+-—- 1 = 46 г"з4 = 106 °м /",4 = 0,5 сек
— 4!з4 = °’85 jjlll = / 76,2 \ = 0,85 1 16 + —2~ + 70 j = 106
72,в 4,4 = <>-85гл| +0,78+1•=- = 0,85-60+0,78-ДУ+ = 436
№ п/п. № за- щиты Сту- пень Расчетное условие Место пов- реж- дения
29 4 И Согласование с первыми ступеня- ми защит других элементов, присое- диненных к шинам п/ст. А
30 7 и 8 1 Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. Г с противополож- ного конца линии к.
31 1 и II Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего напряжения п/ст. Д на ответвлении при отключении за- щищаемой линии с противополож- ного конца К.
32 То же, ио при отключении парал- лельной линии и переводе обоих трансформаторов П/сг. Д на ответ- влении на питание от защищаемой линии К.
33 11 Согласование с первой ступенью защиты соответственно 6 или 5 при каскадном отключении повреждения иа параллельной линии
34 Отстройка от коротких замыканий на шинах п/ст. А при двух линиях на участке п/ст. А — п/cf. Г и од- ной на участке п/ст. Г—п/ст. Е
35 Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего напряжения п/ст. Г К,
а
Продолжение'табл. 21
Расчетное выражение Коэффициент i токораспре- [ деления 1 по рис. Расчетные значения сопротивления срабатывания, ом Принятые значения параметров срабатывания
(12) из табл. 11 — z} 4л4 = 0,85г,., + 0,78 = 50 = 0,85-60-1- 0,78 тг-0п = 211 1 U,25
(7) из табл. 11 — гс.з7 = ^.з8 = 0’85гл2 = = 0,85-40=34 г’.з7 = <3а = 34 4.37 = 4.38 = 0 сек ze.a7 = гс'.з8 = 5Э'8 ом 4'з7 = 4'.з8 = 0-5 сек
(8) из табл. 11 — гс.з7 гс.з8 ~~ О’88 (zv 4~ гтр4) = = 0,85 (22 4-76,2) = 83,5
(8) из табл. 11 71,в гсл7 = гс.з8 = °’85 (ZV + 2£t) = / 76,2 \ = 0,85 ( 22 + = 67
(12) из табл. 11 72, г 4!,7 = г?л» = 0.85^1 + +0,78^^-"-—= 0,85-40 + 34 4-0,78^=79,4
(10) из табл. 11 — гс.з7 = гс.з8 = °’85гл-2 + °’43гл-1 = = 0,85-40 -f- 0,43-60 = 59,8
(11) из табл. 11 73,6 2П _ 2п _ 0 85 ^2 4-^Л = гс.з7 ~ гс.з8 ~ и’03 1 *л-2 "Г 2kv J -0,85 (40 + 2.0i454J-76,2
г) Согласование защит 7и8 соответственно
с защитами 6 и 5.
Рис. 72. Токораспределение в случаях, расчетных для
согласования второй ступени защиты с первой ступенью
защиты противоположного конца параллельной линии.
без выдержки времени, а минимальные сопротивления,
защищаемые отсечкой в минимальном режиме работы
систем (которые должны учитываться при согласова-
нии), составляют 80 о,и— для зашит линий подстанции
Б и 70 ом — для защит линий подстанции В. Соответ-
ствующие расчетные выражения для согласования бы-
ли составлены по аналогии с (8) из табл. 11 с учетом
(1|) из гл. V, разд. А, п. 7.
Отстройка вторых ступеней защит 1 и 2 от корот-
ких замыканий иа шинах подстанции Е в режиме, ког-
да на участке п/ст. А—п/ст. Г работает одна, а на
участке п/ст. Г — п/ст. Е — обе линии, приводит к не-
допустимому загрублеиию защиты. В связи с этим рас-
сматриваемая отстройка производится в режиме, когда
на участке п/ст. А — п/ст. Г (а также на участке
п/ст. Г — п/ст. Е) работают обе линии. Указанное до-
пустимо в предположении, что на подстанции Е имеется
зашита шин. В связи с такой отстройкой дополнитель-
но производится ©огласоваиие указанных вторых сту-
пеней с первыми ступенями защит 5 и 6 предыдущего
участка при одной линии на участке п/ст. А — п/ст. Г
(см. гл. V, разд. Б, п. 3). Это согласование производит-
ся в режиме каскадного отключения с противополож-
ного конца повреждения иа предыдущей линии в ре-
жиме, когда имеет место наименьшая подпитка. Коэф-
фициент токораспределения в рассматриваемом случае
будет таким же, как при согласовании второй ступени
рассматриваемой защиты с первой ступенью защиты
136
Рис. 73. Токораспределение в случаях, расчетных для
отстройки вторых ступеней защит 1, 2, 7 и 8 от коротко-
го замыкания иа шинах низшего напряжения п/ст. Г.
противоположного конца параллельной линии (рис. 72,6).
Согласование производится по (3) из табл. 8 с учетом
коэффициента возврата дистанционного органа II сту-
пени защит 1 и 2 ।(принимаемого равным feB=;l,05|),
поскольку согласуемая защита (/ и 2) может подей-
ствовать до начала каскадного отключения поврежден-
ной линии с противоположного конца.
Отстройка вторых ступеней защит 1, 2, 7 и 8 от
коротких замыканий иа шинах низшего напряжении
подстанции Г производится в режимах, когда имеет
место наименьшая подпитка. Токораспределение для
этих случаев приведено на рнс. 73.
Расчет чувствительности вторых ступеней дистан-
ционных защит к повреждениям в конце защищаемой
линии приведен в табл. 22. Определение коэффициентов
чувствительности защит 5—8 производилось для слу-
чаев, когда имеется подпитка места короткого замыка-
ния через трансформаторы подстанции Д. Токораспре-
деление для этих случаев приведено на рис. 74.
Из табл. 22 видно, что при повреждении на проти-
воположном конце защищаемой линии вторые ступени
защит 3, 4 и 5, 6 имеют чувствительность, достаточную
для двухступенчатых защит (Лч > 1,5), а вторые сту-
пени защит 1, 2 и 7, 8 — чувствительность, достаточную
для трехступеичатых защит i(fe4^= 1,25).
В связи о указанным, а также предполагая, что
третьи ступени защит 3, 4 и 5, 6 не могут полноценно
резервировать защит линий, отходящих от шии, соот-
ветственно п/ст. А н п/ст. Е ((из-за сравнительно боль-
ших длин этих линий и мощных подпиток), принимаем
защиты 3, 4 и 5, 6 двухступенчатыми (по рис. 4, б или
6). Прн этом предполагается также, что иа подстан-
циях А н Е имеется УРОВ.
Защиты 1, 2 и 7, 8 принимаются трехступенчатыми
(по рис. 1, 2 или 3,). Конкретный выбор схемы защиты
производится после расчета устройства блокировки прн
качаниях (примеры расчета блокировок приведены
а) для нщит 5 и 6
пктЛ ч/стГ п/ипЕ
Рис. 75. Токораспределение в случае, расчетном по чув-
ствительности для третьих ступеней дистанционных за-
щит 7—8.
6) для защит 7 ид
Рис. 74. Токораспределение в случаях, расчетных по
чувствительности для вторых ступеней защит 5—8.
в гл. V, разд. Ж и 3), который в настоящем примере
ие приводится.
Расчет сопротивлений срабатывания третьих ступе-
ней защит Л 2 и 7, 8 производился исходя из расчет-
ных параметров в месте установки защиты в расчет-
ных аварийных режимах. Расчет приведен в табл. 23.
При определении минимального рабочего сопротив-
ления на зажимах защиты в условиях самозапуска
Зсамозап по (11) из гл. V, разд. А коэффициент само-
запуска ориентировочно принимался равным АСамо<ап =
= 1,0, поскольку защищаемые линии питают тяговую
нагрузку.
Йри определении первичного сопротивления сраба-
тывания третьей ступени по (10) из гл. V, разд. А
коэффициент возврата реле сопротивления третьей сту-
пени (типа КРС-132) принимался равным Л»—1,05, а
угол максимальной чувствительности реле — фм.ч==65°.
Расчет чувствительности третьих ступеней дистан-
ционных защит 1, 2 и 7, 8 приведен в табл. 24. Рас-
Таблица 22
Расчет чувствительности вторых ступеней дистанционной защиты сети во рис. 70,а
№ п/п. 1 : № защиты Место по- вреждения расчетный режим Первичное сопротивление на зажимах защиты гаащ> ом Значение коэффи- циента чувстви- тельности k, = ^- гзащ
1 1 К,о Любой 60 85 _ 60 1,42
2 2 К" Любой 60 85 _ То — 1,42
3 3 к, Любой 60 118__ 60 1,97
4 4 к. Любой 60 106_ 60 1,77
5 5 и G Ки Отключен выключатель соответ- ственно 7 нли 8 противоположного конца защищаемой линии в мини- мальном режиме работы системы I и максимальном режиме работы системы II, отключена одна из ли- ний иа участке п/ст.А—п/ст.Г 18 4- 22 A J 22 !8 + о^45 “ = 44,0 80 = 44 1 ,82
6 7 и 8 к,г (К„) Отключен выключатель 5 или 6 соответственно противоположного конца защищаемой линии в макси- мальном режиме работы системы I и минимальном режиме работы си- стемы II 22 + 18 kj = 22 0,866 = 42,8 59,8 42,8 = = 1,4
Примечания:
1. Сопротивления даны в омах, приведенных к напряжению 115 кв.
2. Определяется чувствительность к повреждениям в конце защищаемой линии.
137
Таблица 23
Расчет сопротивлений срабатывания третьих
ступеней дистанционных защит /, 2, 7 и 8 сети
по рис. 70,а
। № защиты Расчетные параметры в местах уста- новки защитив расчетных аварийных режимах Первичное сопротивление срабатывания, ом, по (10) из гл. V. разд. А, п. 15
Напря- жение. кв Ток. ка Угол между током и напряже- нием, град Минимальное сопротивле- ние самоза- пуска. ом, по (11) из гл. V. разд. А, п. 15 гс амоэ ап
I 108 0,40 36 156 141
2 108 0,32 35 195 179
3 101 0,30 40 —- —
4 101 0,20 40 — —
5 101 0,18 40 —. —
6 101 0,18 40 —.
7 105 0,20 38 303 270
8 105 0,20 38 303 270
п/ст 8 п/ст Г п/ст£
а) для защит 1 и 2 (первая и вторая ступени)
б) для защит 1 и 2 (третья ступень)
Примечания:
1. Расчетные параметры даны для каждой защиты в расчет-
ном для нее аварийном режиме.
2. Напряжения даны в киловольтах, токи в килоамперах
а сопротивления в одах, приведенных к напряжению 115 кв.
Таблица 24
х/ся,А 'fa”? n/cmt
в) для защит 3 и 4
Расчет чувствительности третьих ступеней
дистанционных защит 1,2,7 н 8 сети по рис. 70,g
I № защиты Место повреж- дения Расчетный режим Первичное сопротивле- ние на зажи- мах защиты г»ащ, ом Значение коэффи- циента чувстви- тельности
1 Хи (Хи) Отключены выклю- чатели 7 и 8 (после отключения неповреж- денной линии п/ст. Г— п/ст. Е) 604-2-40= = 140 111= 140 = 1,01
1 Хи (Хи) То же, но дополни- тельно отключен вы- ключатель 2 (посте отключения парал- лельной линии п/сг. Л—п, ст. Г) см. следующую строку 604-40=100 141 __ Too “ = 1,41
2 Хи (Хи) Отключены выклю- чатели 7 и 8 (после отключения неповреж- денной линии п/ст. Г— п/сг. £) 604-2-40= = 140 60 179 _ 140 “ = 1,28 270
7 и К, Отклю юн выклю ia- 40+ 0’ 32 “ 227
8 (X.) тель 1 или 2 в мак- симальном режиме ра- боты системы 1 и ми- нимальном режиме работы системы II = 227 = 1,19
д) для защит 1 и 8 (первая и вторая ступени)
П р и м е ч а п и я:
1. Сопротивления даны в омах, пршеденпых к напряжению
115 кв.
2. Определяется чувствительность к порождениям в конце
предыдущей линии после отключения выключателя, ближайшего
к месту повреждения.
е) для защит 7 и 8 (третья ступень)
Рис. 76. Токи повреждения в случаях, расчетных для
определения чувствительности потоку точной рабо-
ты дистанционных защит сети по рис. 70,а.
138
Таблица 25
Расчет чувствителььости по току точной работы реле сопротивления дистанционных защит сети по рис. 70,а
м Коэффи- ц .ент трансфор- мации трансфор- матор-^ тока в месте установки защиты Сопротив- ление сра- батывания защиты ~С.З Сопроти::- лен! е сра- батывания реле гг>р Уставка на транс- реакторс г0 (ом на фазу) Отношение числа первич- ных витков автотрансфор- матора к чис- лу включен- ных его вто- ричных витков 2о Значение тока точно} работы (а) Вторичные токи в месте установки защиты при ко- ротких замыканиях в конце защищаемой линии Коэффициент чувст- вительности по току точной работы по (32) из гл. у. разд. Е, п. 6
для реле типа КРС-131 п КРС-132 (Ш ступ.) по (30) из гл. V. раздел Е, п. 1 для реле тина КРС-121 по <31) из гл. у. разд. Е, и. 4 место пов- режде- ния замыка- ние между тремя фа- зам н замыка- ние между двумя фазами для реле типа КРС-131 и КРС-132 (III сту- пень) для рсл? ти па КРС-121
1 600 5 11 85 9,27 2 4,63 rJLz- = 1.37 /2,15 = 0.7,7 V4,63 0.4-4,63 = 1,85 А ю А» 7,37 6,39 Ы,9 2,97 3,46
Ш 141 15,4 2 7,7 7’- - - =0,83 ¥7,7 - Al4 (A1S) 3,57 - 4,5 -
2 600 5 И Г,1 85 5,56 9,27 2 2 2,78 4,63 —= 1,2 к 2,78 - 0.5.3 1 4,63 1.2,78 = 2.78 0,4-4,63 = 1,85 Ап А'п 7,37 6,39 6, 14 13,9 3,46
ш 179 19,5 2 9,75 -^=- = 0.74 /9,75 Ап (А>5) 3,57 - 4,8 -
3 600 5 I и 49,7 118 5,42 12,9 2 2 2,71 6,45 —— = 1,22 V 2,71 -Ц^ = 0.45 Кб,45 - Ав Ав 3,22 - 2,64 7.15
4 600 5 I п 46 И6 5,01 11,6 2 2 2,5 5.8 = 1 27 /2,5 -'.Л- = 0,48 /5,8 - Ав Ав 3,22 - 2,54 6,7 -
5 !! 6 300 I 11 34 80 1,85 4,36 1 1,85 4,?6 4 Г - = 2,94 /1,85 И4.36 - А 14 и А15 А14 И Ан 6,32 - 2,15 5,74
7 п 8 300 I п 34 59,8 1,85 3,26 1 1,85 3,26 4 —= 2,94 /1,85 -4^— = 1,28 /3,26 2-1,85 = 3,7 0.8-3,26 = 2,61 Aie и Aie Ан и Ап 15,4 13,4 5,24 12,0 3,62 5,14
III 270 14,7 2 7,3 2 3 = 0,85 /7,3 - Ав и А. 5,77 - 6,8 -
Примечания:
I. Сопротивления срабатывания защиты сс 3 заимствованы из табл. 21 и 23 и даны в омах, приведенных к напряжению 115 кв. а сопротивления срабатывания реле
2р—в действительных вторичных омах.
2. Коэффициент трансформации трансформаторов напряжения, к которым Присоединены защиты, п — 110 000/100.
3. Значения тока точной работы приведены в таблице для реле типов КРС-131 и КРС-132—для случая замыкания между тремя фазами, а для реле тина КРС-121 —
для случая замыкания между двумя фазами.
сматривается чувствительность к повреждению в конце
предыдущего участка после отключении выключателя,
ближайшего к месту повреждения. Токораспределение
в расчетном по чувствительности случае для защит 7
и 8 приведено на рис. 75.
Из табл. 24 видно, что достаточная чувствитель-
ность третьих ступеней 1,2|) обеспечивается толь-
ко при каскадном отключении последующих участков.
Расчет чувствительности защиты по току точной
работы приведен в табл. 25.
При определении тока точной работы для каждой
ступени защиты рассчитывается вторичное сопротивле-
ние срабатывания реле zc p, выбирается уставка Zq иа
трансреакторе реле и определяется отношение N числа
первичных витков автотрансформатора к числу вклю-
ченных его вторичных витков. Затем, исходя из при-
веденных в табл. 13 и 16 значений тока точной работы
при использовании всех витков автотрансформатора
в его вторичной обмотке (при Л'-l), по (30) и i(31)
определяются значения тока точной работы при ис-
пользованном в действительности числе вторичных
витков (У ф О- По этим значениям определяются
коэффициенты чувствительности по току точной ра-
боты.
Токи повреждения в случаях, расчетных для опре-
делении чувствительности по току точной работы, при-
ведены на рис. 76.
Из табл. 25 видно, что чувствительность по току
точной работы для всех защит значительно больше
необходимой.
приложение 1
НЕКОТОРЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ БЛОКИРОВКИ
ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ОБРЫВЕ ТРЕХ ФАЗ
ЦЕПЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ
1. Ниже приводятся некоторые варианты выполне-
ния блокировки дистанционной защиты (применяемые
в ряде энергосистем), предотвращающие ее неправиль-
ное срабатывание при обрыве трех фаз цепей напря-
жения, например, из-за ошибочного отключения транс-
форматора напряжения.
2. Указанная блокировка может быть выполнена
а) с помощью двух реле тока, ток срабатывания
которых выбирается по условию отстройки от тока на-
грузки в нормальном нагрузочном режиме, поскольку
вероятность одновременной перегрузки линии и обрыва
трех фаз цепей напряжения невеляка.
Замыкающие контакты реле тока должны вклю-
чаться таким образом, чтобы они подавали плюс на
реле сопротивления (дистанционного и пускового орга-
нов)) только при коротком замыкании и не влияли на
работу реле, осуществляющего переключение в цепях
напряжения реле сопротивления дистанционного органа
для перехода с уставки первой иа уставку второй сту-
пени;
61) с помощью одного реле тока, включаемого на
фазный ток, и одного реле напряжения, включаемого на
междуфазное напряжение, реле тока должно включать-
ся иа ток одной из тех фаз, на которое включено .реле
напряжения. Замыкающие контакты реле тока и на-
пряжения соединяются параллельно и включаются
в цепь подведения плюса оперативного постоянного то-
ка к защите.
Ток срабатывания реле тока должен выбираться
по условию отстройки от тока нагрузки линии в нор-
мальном нагрузочном режиме; напряжение возврата
реле напряжения должно быть выбрано так, чтобы ре-
ле не возвращалось от напряжения в месте установки
защиты при коротком замыкании в такой точке линии,
где реле тока еще удовлетворяет требованию чувстви-
тельности.
В нормальном нагрузочном режиме подведение опе-
ративного тока к защите обеспечивается контактом ре-
ле напряжения. При близких коротких замыканиях
с участием фазы, на которую включено реле тока, опе-
1 Л. С. Перельман, Блокировка защит типов ПЗ-156 и
ПЗ-157 при обрыве трех фаз цепей напряжения, «Электрические
станции», 1958, № би О. А. Ги л ьчер, Блокировка дистанцион-
ных защит от исчезновения напряжения одновременно в трех
фазах, «Электрические станции», 11959, № 3.
ративный ток на защиту подается контактом этого реле,
при удаленных коротких замыканиях того же вида,
когда реле тока нечувствительно, а также при замыка-
ниях между теми фазами, на которые не включено
реле тока, — контактом реле напряжения;
в) с помощью реле типа РТБ-1 (изготавливаемого
ЦЛЭМ Мосэнерго), реагирующего иа сумму трех вы-
прямленных фазных напряжений (рабочая обмотка)) и
выпрямленный ток одной фазы (дополнительная об-
мотка). Замыкающий контакт этого реле включается
в цепь подведения плюса оперативного постоянного то-
ка к защите.
В нормальном нагрузочном режиме, а также при
удаленных трехфазных коротких замыканиях и любых
несимметричных повреждениях реле держит контакт
замкнутым за счет подведения напряжения к рабочей
обмотке; при трехфазных коротких замыканиях вблизи
места установки защиты — за счет наличия тока в до-
полнительной обмотке. Реле замыкает контакт при ис-
чезновении трех фаз цепей напряжения с дистанцион-
ной защиты.
3. Блокировка по п. 2,а имеет очень ограниченную
область применения (короткие, малоиагруженные ли-
нии, отходящие от мощной системы).
Область применения блокировки по п. 2,6 шире, чем
у блокировки по п. 2,а и ие зависит от длины и на-
груженное™ защищаемых линий.
Область применения блокировки по п. 2,в еще не-
сколько шире и, так же как и для блокировки по п. 2,6,
ограничивается только мощностью питающей системы
(значением сопротивления от источника питания до
места установки защиты).
Все перечисленные варианты выполнения блоки-
ровки снижают надежность цепи подведения плюса опе-
ративного постоянного тока к дистанционной защите.
Блокировка по п. 2,6 имеет дополнительно тот не-
достаток, что время размыкания замыкающего кон-
такта реле напряжения блокировки может быть боль-
ше, чем время срабатывания реле сопротивления защи-
ты при обрыве трех фаз цепей напряжения.
Следует отметить, что прнменеияе указанных блоки-
ровок не исключает необходимости использования
устройства блокировки от обрыва одной или двух фаз
цепей напряжения.
141
приложение ii
БЛОКИРУЮЩЕЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ С ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
1. Блокирующие реле сопротивления с прямоли-
нейной характеристикой применяются в схемах дистан-
ционной защиты (гл, 1, разд. А, п. 15) для повышения
чувствительности защиты путем улучшения отстройки
ее от нагрузочных режимов. Реле включаются на меж-
дуфазные напряжении и разности фазных токов, а кон-
такты их — последовательно с контактами реле сопро-
тивления пускового или дистанционного органа.
2. На рис. П-1 в комплексной плоскости сопро-
тивлений даны характеристики срабатывания направ-
ленного реле сопротивления и блокирующего реле со-
противления. Точка О на рис. П-1 соответствует месту
установки защиты, а точки А и Б — местам приложе-
ния э. д. с. генераторов систем в предположении, что
углы сопротивлений систем и линий одинаковы.
Характеристика блокирующего реле, отсекая часть
плоскости, ограниченной характеристикой срабатывания
направленного реле сопротивления, позволяет отстраи-
ваться от нагрузочных режимов, характеризуемых век-
торами £нагр, концы которых находятся в области сра-
батывания направленного реле сопротивления и вне
области срабатывания блокирующего реле сопротивле-
ния (на рис. П-1 указанная область ограничена прямой
характеристики срабатывания блокирующего реле и
пунктирной частью характеристики направленного реле
сопротивления).
3. ЦЛЭМ Мосэнерго изготовляет блокирующее ре-
ле сопротивления типа ИСХ на базе барабаитаковой
системы реле мощности типа ИМБ-171/1.
Параметры этого реле (на основании материалов
ЦЛЭМ Мосэнерго) следующие:
а) чувствительность реле (минимальное сопротив-
ление трогания, т. е. кратчайшее расстояние характери-
стики реле от начала координат!) 2,15—3,9 ом иа фазу
(ступенчатая регулировка осуществляется с помощью
ответвлений на автотрансформаторе!);
б) ток точной работы реле составляет 2—3 а;
Рис. П-1. Характеристики срабатывании направленного
реле сопротивления и блокирующего реле сопротивле-
ния.
в) потребление токовых цепей 5 ва при 5 а;
ц) потребление цепи напряжения 17 ва при 110 в
(на минимальной уставке);
д) время действия реле при кратности реле = 0,85
2 с.р
составляет 0,07 сек.
Схема внутренних соединений реле приведена на
рис. П-2, характеристики реле по данным ЦЛЭМ Мос-
энерго— на рис. П-3, П-4 и П-5.

Рис. П-2. Схема внутренних соединений реле типа ИСХ.
4. При совместном применении направленного и
блокирующего реле сопротивления выбор уставок обоих
реле производится следующим образом.
Сопротивление срабатывания направленного реле
сопротивления выбирается таким, чтобы обеспечивалась
требуемая чувствительность.
Первичное сопротивление срабатывания блокирую-
щего реле сопротивления выбирается по выражению,
вытекающему из рис. П-1:
2нагр.мин Sin (уб л ?нагр)
2с.Р.бл==—-------------------------> (П-1)
где 2Нагр мин — минимально возможное сопротивление
нагрузки;
фнагр — угол минимального сопротивления на-
грузки;
<рбл—угол характеристики срабатывания бло-
кирующего реле, для реле типа UCX
может быть принят равным 67’
(рис. П-5);
kR — коэффициент надежности, может быть
принят равным 1,1.
Необходимо также проверить чувствительность бло-
кирующего реле по току точной работы.
142
Рис. П-3. Пределы регулировки сопротивления сраба-
тывания реле типа ИСХ.
Рис. П-5. Характеристики срабатывания реле типа ИСХ
при различных уставках.
5. Сокращение области срабатывания защиты,
имеющей блокирующее реле сопротивления, приводит
к уменьшению вероятности работы защиты при качани-
ях. Указанное иллюстрируется на рис. П-1 для случая
равенства э. д. с. генераторов систем, примыкающих
к защищаемой линии, при этом прямая LM, проходя-
щая в этом случае через середину отрезка прямой АБ,
является геометрическим местом нулевых потенциалов
систем. Предельный угол расхождения фаз э. д. с.
систем, при которых возможно неправильное сраба-
тывание защиты, увеличивается от значения Yi ПРИ от-
сутстви-и блокирующего реле сопротивления до значе-
ния уг при наличии указанного реле.
Применение в защите блокирующего реле сопро-
тивления, как видно из рис. П-1, уменьшает также ее
чувствительность к коротким замыканиям через пере-
ходное сопротивление.
Другой вариант выполнения блокирующего реле
с прямолинейной характеристикой рассмотрен в статье
Михайлова В. В., Нечитайлова В. В. и Сенчукова А. А.
«Фаэоограиичивающие реле для повышения чувствитель-
ности пусковых органов дистанционных защит» («Элек-
трические станции», 1965, № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ Ш
ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМЫ
ПРИСОЕДИНЕНИЯ РЕЛЕ УСКОРЕНИЯ
ПОСЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
1. Ниже иа рис. П-6 приводятся возможные ва-
рианты выполнения схемы присоединения реле уско-
рения (РПУ) после включения выключателя, которые
обеспечивают различную длительность замыкания за-
мыкающего контакта реле РПУ в цепи ускорения за-
щиты: (г
а) Для воздушных выключателей (с временем
включения 0,2—0,4 сек) принимается запуск реле РПУ
’43
а) для случая использования 8 схемах защиты
линий с воздушными выключателями
РПО
“1Г“
S) для случая использования 8 схемах защиты линий
С масляными выключателями с t вкл SO,беек
8) для случая использования в схемах защиты линии
С масляными выключателями с О.Ьсек
Рис. П-6. Возможные варианты выполнения схемы при-
соединения реле ускорения после включения выключа-
теля.
поскольку обмотка реле положения «отключено»
(Р/7О|) выключателя шунтируется в момент замыкания
замыкающего контакта выходного реле устройства АПВ
или соответствующего контакта ключа управления, а
замыкающий контакт реле РПО размыкается в начале
хода выключателя на включение.
б) Для масляных выключателей, у которых время
включения 0,4—0,6 сек, для увеличения надежности дей-
ствия защиты по цепи ускорения (увеличения времени,
в течение которого реле РПУ держит свой замыкающий
контакт в цепи ускорения защиты эамкнутым) в схеме
предусмотрено включение добавочного сопротивления
СД (порядка 1 000 ол|) параллельно обмотке реле РПУ
(рис. П-6,6). Такое включение добавочного сопротив-
ления увеличивает время при возврате реле РПУ при-
мерно до 1,5 сек.
в) Для масляных выключателей, у которых время
включения более 0,6 сек, для увеличения надежности
действия защиты по цепи ускорения (п. б) в схеме
предусматривается удерживание реле РПУ после раз-
мыкания замыкающего контакта реле РПО с помощью
последовательно соединенных размыкающего контакта
реле положения «включено» (РПВ) и замыкающего
контакта реле РПУ (рис. П-6,в), поскольку реле РПВ
срабатывает, а названный его контакт размыкается
в конце хода выключателя на включение. Замыкающий
контакт реле РПУ в рассматриваемой цепи удержи-
вания предотвращает возможность неправильного сра-
батывания указательного реле в цепи ускорения в мо-
мент подачи импульса на отключение, поскольку за-
мыкающий контакт выходного реле защиты шунтирует
обмотку реле РПВ *.
от замыкающего контакта реле положения «отключено»
(рис. П-6,а). При этом время прн возврате реле РПУ
(типа РП-252|) должно приниматься порядка 1,1 сек,
* Подробнее см. Руководящие указания по релейной за-
щите, вып. 2 «Ступенчатая токовая защита нулевой последова-
тельности от замыканий иа землю линий 110—220 кв» гл. 1,
разд. В, описание схемы по рис. 1, п. 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ IV
СХЕМА ПОДВЕДЕНИЯ ПЛЮСА ОПЕРАТИВНОГО
ПОСТОЯННОГО ТОКА К ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЕ
ОДИНОЧНОЙ ЛИНИИ 35—330 кв
1. Ниже рассматривается типовая схема по рнс. П-7
подведения плюса оперативного постоянного тока
к дистанционной защите, обеспечивающая правильное
действие последней при обесточенни реле повторителей
положения разъединителей >.
2. В схеме по рис. П-7 подведение плюса опера-
тивного постоянного тока к защите осуществляется кон-
тактами реле 11РПР и 12РПР, срабатывающих ври
действии реле повторителей 1РПР <и 2РПР положения
разъединителей, через контакты которых подается пе-
ременное напряжение на защиту.
Включение контактов реле 11РПР и 12РПР в цепь
подведения плюса оперативного постоянного тока пред-
отвращает неправильное срабатывание защиты:
а) при длительном обесточенни реле повторителей
(например, из-за разрегулировки блок-контактов разъ-
единителей), сопровождающемся снятием переменного
напряжения с защиты;
1 Протиэоаварийный циркуляр «О предотвращения непра-
вильных действий дистанционных защит, защиты ДФЗ-2 и
устройства ОАПВ при питании цепей напряжения этих устройств
через реле-повторители разъединителей» № Э-4/64 от 18/V, 1964.
144
б|) при кратковременных исчезновениях оперативно-
го постоянного тока (например, в результате преры-
вистого контакта при установке предохранителей).
Рис. П-7. Принципиальная схема подведения оператив-
ного постоянного тока к дистанционной защите.
Неправильное срабатывание в случае «а» могло бы
«меть место для защит, содержащих устройства бло-
кировки при качаниях с пуском по 'Напряжению (на-
пример, типа КРБ-121 и КРБ-ЙЗ) — в первый момент
снятия напряжения с защиты, поскольку указанные
устройства могут при этом сработать, а для защит, со-
держащих устройство блокировки при качаниях с пус-
ком по току (например, типа КРБ-122 и КРБ-124) —
при внешнем коротком замыкании.
При исчезновении оперативного постоянного тока
реле повторители положения разъединителей снимают
переменное напряжение с защиты, что может привести
к срабатыванию реле сопротивления под влиянием тока
нагрузки н при отсутствии контактов реле 11РПР н
12РПР в цепи плюса — к неправильному срабатыванию
защиты в момент подачи оперативного постоянного то-
ка после его кратковременного (порядка 0,1—0,2 сек|)
снятия (случай «б»).
При более длительных перерывах в питании по-
стоянным током, превышающих время возврата реле,
осуществляющего переключение в цепях напряжения
дистанционных органов для перехода с уставки первой
на уставку второй ступени (например, реле 17РПа
в схеме по рис. 1) или время возврата реле ограни-
чения ввода в действие блокируемых прн качаниях сту-
пеней (например, реле 8 Pills в схеме по рис. 1) цепь
отключения от первой ступени в момент восстановления
питания будет разомкнута на контакте реле переклю-
чения или контакте реле устройства блокировки при
качаниях.
Следует отметить, что реле-повторители 1РПР н
2РПР в схеме рнс. П-7 выполнены с помощью реле
с замедлением при возврате (типа РП-252), что пред-
отвращает снятие переменного напряжения с защиты
при кратковременных исчезновениях оперативного по-
стоянного тока (случай <б») и тем самым повышает
надежность правильного действия защиты.
3. Контакты реле 11РПР и 12РПР используются
обычно так же и в других цепях. В тех случаях, когда
контакты реле 11РПР н 12РПР используются только
для подведения плюса оперативного постоянного тока,
вместо этих реле может быть предусмотрено одно ре-
ле, запускаемое от реле 1РПР и 2РПР повторителей
положения разъединителей.
ПРИЛОЖЕНИЕ V
УСТРОЙСТВО ФИЛЬТР-РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ
ПРЯМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
1. Устройство фильтр-реле напряжения прямой по-
следовательности применяется в схемах дистанционной
защиты для ускорения действия последней при исполь-
зовании защиты в качестве резервной (гл. 1, разд. Б,
описание схемы по рис. 10, п. 5).
2. Для выполнения устройства фильтр-реле напря-
жения прямой последовательности может быть ис-
пользовано устройство фнльтр-реле напряжения обрат-
ной последовательности типа РНФ-1 *, при этом необ-
ходимо (рис. П-8):
а|) поменять местами фазы на входе фильтра (сле-
дует к зажиму 4 фильтр-реле типа РНФ-1 подводить
фазу С, а к зажиму 6 фазу В соответственно вместо
фаз В и С|);
б) в цепь реле включить добавочное сопротивление
типа ПЭВ-10 от 4 300 до 5000 ом. Указанное сопротив-
ление встраивается в кожух реле н подключается к со-
ответствующим зажимам иа плате реле РТ, вместо от-
ключающего устройства;
• Работа «Испытание реле РНФ-!, используемого в каче-
стве реле минимального напряжения прямой последовательно-
сти», Энергосетьпроект, 1962.
в) фильтр-реле настроить на напряжение срабаты-
вания t/вых.ср = 90 в.
3. Фильтр-реле напряжения прямой последователь-
ности при :/вхоД=ТЮ в термически устойчиво.
Потребление фильтр-реле прн симметричном напря-
жении на входе 100 в н добавочном сопротивлении
в цепи реле 5 000 ом составляет для фазы а — 7,8 ва-,
для фазы b — 15 ва и для фазы с — 7,8 ва.
Рис. П-8. Принципиальная схема включения и схема вну-
тренних соединений фильтр-реле напряжения обратной
последовательности типа РНФ-1, используемого в каче-
стве фильтр-реле напряжения прямой последователь-
ности.
ПРИЛОЖЕНИЕ VI
ПОВЕДЕНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАЩИТ
ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ МЕЖДУ ДВУМЯ ФАЗАМИ
ЗА ТРАНСФОРМАТОРОМ УД-11 ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ ПИТАНИИ
1. Ниже рассматривается влияние трансформаторов
с соединением обмоток YA-11, установленных меж-
ду местом включения защиты и коротким замыканием,
на работу дистанционных органов защит различных
типов.
Влияние такого соединения обмоток имеет значение
при замыканиях между двумя фазами.
На рис. П-9 даны векторные диаграммы токов и
напряжений в месте включения рассматриваемой защи-
ты при замыканиях между двумя фазами за трансфор-
матором YA-11.
В таблицах П-1—П-3 даны расчетные выражения
для токов, напряжений и сопротивлений иа зажимах
реле сопротивления, включенных иа междуфазное на-
пряжение и разность фазных токов для защит, рас-
сматриваемых в данной работе.
Векторные диаграммы рис. П-9,б и соотношения
табл. П-1—П-3 даны для исходной схемы установки,
показанной иа рис. П-9,а. Прн этом предполагается,
что защищаемая линия имеет одностороннее питание и
ток нагрузки трансформатора с приемной стороны ра-
вен нулю.
10—2284
145
‘0 4-1.......------1----®>
Z^2c-2^2^n^ry^
а) Попсняюща» сгдоо
Рис. П-9. Векторные диаграммы токов и напряжений
в месте установки защиты при замыкании между фаза-
ми С и Л за трансформатором УД-11.
Примечания:
1. Угол 5 = 90е—<р, где «р—угол полного сопротввления схемы
при учете переходного сопротивления г .
Векторная диаграмма напряжений рис. П-9,б по-
строена вычитанием из э. д. с. генераторов падении
напряжения в сопротивлении системы 'Zc, которое
в схемах прямой и обратной последовательностей при-
нято одинаковым и не содержащим активных сопро-
тивлений.
2. На рис. П-10 даны векторные диаграммы для
сопротивления иа зажимах реле в соответствии с рас-
четными соотношениями, приведенными в табл. П-1—
П-3. Из рассмотрения рис. nj10,6 видно, что сопро-
тивление иа зажимах реле типов КРС-131, КРС-132 и-
дистаиционного органа защиты типа П3452 при всех
видах замыканий между двумя фазами и учете лишь-
реактивиых составляющих сопротивлений исходной схе-
мы больше, чем соответствующее сопротивление при
трехфазиом коротком замыкании в том же месте, рав-
ное (2л“Ь2тр).
Из рис. П-10,в следует, что при наличии переход-
ного сопротивления большого значения в месте замы-
кания между фазами сопротивления иа зажимах реле
2. Векторные диаграммы для других двух случаев замыканий
между двумя фазами получаются циклической перестановкой
индексов. При замыкании между фазами В и С 1д = Ig —
т
= — — Iq =— »а при замыкании между фазами А а В
1С=1л=-Г 'в=-^
Рис. П-10. Векторные диаграммы сопротивления
на зажимах реле при замыканиях между двумя
фазами за трансформатором УД-11.
(3)
Примечание. — сопротивление на зажимах
реле при трехфазном коротком замыкании за трансфор-
матором и тех же условиях, что и при рассматриваемом
замыкании между двумя фазами.
-J
S) Сопротивление на зажимах рые при металлическом-
Замыкании t сети с реактивными моментами
146
Таблица П-1
Сопротивления на зажимах однофазного реле сопротивления типов КРС-131 и КРС-132, включенных
на междуфазное напряжение и разность соответствующих фазных токов, прн замыканиях между
фазами € и А за трансформатором УД-11
Реле включены на Токи и напряжения, подводимые к реле Сопротивление на зажимах реле
/р о,. t>v Zp =
1 л~1 в &ЛВ 3 Ёа t i — • — 7 Л 1В— 2 Zs 0лв=[^+30°-|.^] Ед 2Z„ + z-„, Z+ 30° ! + ^=Z+90° = Zn Г о
1в — 1с йвс в ~ С=® &ВС=УзЁА Z-90» —> co
1с~ 1А t)CA •сц In со [см 1 II 7 йсл=[уз £+ 150° + + 2 Zz J 2(Z„+Z'TP)Z-30° + ГЗ + ^=Z-90° = Zt V
Примечание. Расчетные выражения для случаев замыканий между фазами А и В и В и С получаются циклической переста-
новкой индексов, как показано в примечании 4 к рис. П-9.
Таблица П-2
Сопротивления на зажимах реле сопротивления дистанционного органа в защите типа
ПЗ-152 (по рис. 13, 14 и 20) при замыканиях между фазами за трансформатором УД-11
П/П, Работают пусковые органы (и органы направления мощности) Напряжение, подводимое к реле Ток, подводимый к реле Сопротивление Zp на зажимах реле
1 6РТ(1РМ), 7РТ(2РМ), 8РТ (ЗРМ) /р Ли В В и С С И А
&св 1с~~ 1 в ZU со
2 6РТ (1PM), 7РТ (2РМ) &лв 1 А —1В Zi со
3 7РТ (2PM), 8РТ (ЗРМ) &СВ 1с~1в zit со
4 6РТ (1PM), 8РТ (ЗРМ) Яса 1с~1л СО zn Zj
5 6РТ (1РМ) Ё уд 0 00 со со
6 7РТ (2РМ) АВ 1а ~ 1 в со zn
7 8РТ (ЗРМ) йсл 1с~ 1а со zn
Примечания:
1. Органы направления мощности, которые используются и должны работать в схеме по рис. 20, указаны в скобках.
2. Сопротивление Zp на зажимах реле, обозначенное через Zj и 2ц, определяется выражениями, приведенными
в табл. П-1.
10*
147
Таблица П-3
Сопротивления на Зажимах реле полного сопротивления типа КРС-111, включенного постоянно на
разность токов ГА—1С, в защите по рис. 15 н 21 при замыканиях между двумя фазами
за трансформатором УД-11
Примечание. При замыкании между фазами Л и В на стороне низшего напряжения трансформатора YA-11 Iq—I д = —
. з Ед
а потому 2Д= -—1Ц—»с/4 независимо от работы пусковых органов. При замыкании между фазами С и Л — (та®л* П-1),
1А^1С 2
. . 3 Eq
а при замыкании между фазами В и С /л“^С =2~ ~z~ (примечание 2 к рис. П-9).
Zp = Zn в некотором диапазоне значений Zc может
оказаться меньше сопротивления трехфазного коротко-
го замыкания Z^- Однако в этом случае сопротивле-
ние Zu больше, чем сопротивление на зажимах реле
при металлическом коротком замыкании (Z„+ZTp).
Следовательно, при определении сопротивления сраба-
тывания следует учитывать случай трехфазного корот-
кого замыкания.
3. Для защиты с реле типа КРС-111 (без пере-
ключения в цепях тока) из соотношений, приведенных
в табл. П-3 для всех видов замыканий между двумя
фазами следует: а) прн действии всех пусковых орга-
нов сопротивление на зажимах реле аналогично таково-
му для защит с реле, указанных в п. 2; б) при отказе
в действии одного илн двух пусковых органов сопро-
тивление на зажимах реле может оказаться преумень-
шенным в 2 раза по сравнению с сопротивлением на
зажимах реле, рассмотренных в табл. П-1 и П-2. От-
метим, что в пределе при равенстве сопротивления си-
стемы Zc нулю в этих же случаях сопротивление на
зажимах реле в V3 раза меньше, чем соответствую-
148
щее сопротивление при трехфазном коротком замыка-
нии в том же месте, равное (Za+Z'-rp).
Такое преуменьшение сопротивления на зажимах
реде может привести к неправильному срабатыванию
защиты и, следовательно, должно учитываться при
выборе сопротивления срабатывания реле. При этом
необходимо считаться с таким снижением сопротивле-
ния на зажимах реле, которое может иметь место при
реальном значении сопротивления системы.
В случаях, когда указанное снижение сопротивле-
ния срабатывания реле недопустимо из-за недостаточ-
ной чувствительности должна использоваться специаль-
ная блокировка, предотвращающая неправильное дейст-
вие защиты при отказе одного из реле тока пускового
органа (см. например, приложение VII).
4. Поведение защиты с реле типа КРО121 прн
двухфазных коротких замыканиях определяется раз-
ностью квадратов симметричных составляющих обрат-
ной и прямой последовательностей компенсированных
напряжений, а потому от группы соединения транс-
форматоров ие зависит, поэтому защита будет правиль-
но реагировать на рассмотренные выше повреждения.
ПРИЛОЖЕНИЕ VII
ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ЗАЩИТЫ
С ПЕРВОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ СТУПЕНЬЮ С ТОКОВЫМ ПУСКОМ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫМ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВТОРОЙ СТУПЕНИ,
СОДЕРЖАЩЕЙ БЛОКИРОВКУ, КОТОРАЯ ПРЕДОТВРАЩАЕТ
НЕПРАВИЛЬНОЕ СРАБАТЫВАНИЕ ЗАЩИТЫ ПРИ ОТКАЗЕ
ОДНОГО ИЗ РЕЛЕ ТОКА ПУСКОВОГО ОРГАНА1
1. Ниже рассматривается вариант схемы двухсту-
пенчатой защиты с первой дистанционной ступенью
с токовым пуском, используемым для осуществления
1 Блокировка, предотвращающая неправильное действие рас-
сматриваемой дистанционной защиты прн отказе в действии од-
ного нз реле тока пускового органа, предложена инж. Р. М. Ци-
гером.
второй ступени, для питающего конца линий 110—
220 кв с односторонним питанием от всех видов мно-
гофазных коротких замыканий.
Рассматриваемый вариант по рис. П-11 в отличие
от схемы по рнс. 15 (гл. I, разд. Б, описание схемы,
п. 2) позволяет не учитывать преуменьшенный замер
реле сопротивления при коротком замыкании между
Ь) Схема цепей переменного тока и напряжения
SK
1Г
1P7
1Г~---
SP7
врЬ, 9P/h'
--1Г-1|—
9РП2 ЮРП;
—ir—и—
<2Pi!t 18Я
—II птг- —fa отключение 16
8) Схема цепей оперативного постоянного тока
Первая
дистан-
ционная
и второе
таловая
ступени
защита

((ем
отключе-
ния
Рис. П-11. Схема двухступенчатой за-
щиты с первой дистанционной ступенью
с токовым пуском, используемым для
осуществления второй ступени, содержа-
щая блокировку, которая предотвращает
неправильное срабатывание защиты при
отказе одного нз реле тока пускового
органа.
/В —• выключатель; 2ТТ — трансформаторы тока; ЗРТ — 5РТ — реле тока типа PT-40: 6РС — реле сопротивления
типа КРС-Н1; 7РВ — реле времени типа ЭВ-122; 8РП—11РП — реле промежуточные типа РП-23; 12РПВ — реле
промежуточные типа РП-25!; 13РУ—15РУ — реле указательные типа РУ-21/0,015; 16СД — сопротивление добавочное;
17УО, 18УО — устройства отключающие типа НКР-3; !9БИ — блок испытательный типа БИ-6; 20БИ — блок испы-
тательный типа ВИ-4.
1. ₽В реле 12РПВ один замыкающий контакт должен быть переделан на размыкающий.
2. Замыкающий без выдержки времени контакт реле 7РВ должен быть переделан на размыкающий.
3. Для осуществления шунтирования контактом 7PBS обмоток трансреакторов 6Тх1 и 6Тх2 должны быть
предусмотрены выводы концов этих обмоток согласно рис. б.
4. ШгПВ — контакт реле ускорения защит.
149
фазами Л и С на защищаемой линии, замыкании меж-
ду фазами А и С или В и С за трансформатором
с соедииеиием обмоток YA (см. векторные диаграм-
мы на рис. П-9|) и трехфазных коротких замыканиях,
если при этом будет иметь место отказ одного из двух
пеле тока пускового органа.
2. В схеме по рис. П-11 плюс оперативного по-
стоянного тока иа контакт реле сопротивления подается
через пойарно последовательно соединенные контакты
трех промежуточных реле (8РП—10РП\), запускаемых
от реле тока ЗРТ и 5РТ пускового органа и реле
тока 4РТ, включенного иа ток фазы В, которое пре-
дусмотрено в схеме по рис. 15 для увеличения чувст-
вительности второй ступени защиты.
Для предотвращения возможности преуменьшения
замера из-за отказа реле 5РТ при замыкании между
фазами Л и С за трансформатором с соединением об-
моток УД или реле ЗРТ при замыкании между фа-
зами В и С в той же точке, а также из-за отказа реле
ЗРТ или 5РТ при трехфазиых коротких замыканиях,
когда есть опасность, что подведение плюса к защите
будет обеспечено за счет срабатывания реле 4РТ (к ко-
торому в рассматриваемом случае подводится такой же
ток, что и к одному из реле тока пускового органа),
последнее выполняется менее чувствительным (на 10—
15%), чем реле ЗРТ и 5РТ пускового органа.
При таком выполнении защиты в случае рассмот-
ренных выше повреждений плюс оперативного постоян-
ного тока будет подаваться иа контакт реле сопротив-
ления, только если срабатывают оба реле тока пусково-
го органа, т. е. в условиях, когда обеспечен правиль-
ный замер.
3. Следует учитывать, что применение .рассматри-
ваемой схемы (вместо схемы по рис. 15|) приводит
к снижению на 10—<15% чувствительности дистанцион-
ной ступени защиты по току при замыканиях между
фазами А и В или В и С на защищаемой линии, а
также к такому же снижению чувствительности токо-
вой ступени защиты при замыкании между фазами А
и В за трансформатором о соединением обмоток УД-11.
Необходимо также отметить, что надежность рабо-
ты рассматриваемой схемы несколько снижена за счет
того, что в ней в -нормальном нагрузочном режиме не
предусматривается подведение к реле сопротивления
напряжения, т. е. не создается удерживающего момен-
та, обеспечивающего удерживание контактов указанно-
го реле в разомкнутом положении.
ПРИЛОЖЕНИЕ VIII
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ УСТАВКИ СУММАРНОЙ
ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ И ВКЛЮЧЕНИИ
ОДНОЙ ИЗ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
1. Ниже рассматриваются способы автоматического
изменения уставки второй ступени защиты примени-
тельно к схемам по рис. 17—20 и уставки дистанцион-
ной ступени защиты применительно к схеме по рис. 21
при отключении или включении одной из защищаемых
параллельных линий.
В схемах по рис. 17—20 на реле дистанционного ор-
гана (реле сопротивления типов КРС-131, КРС421,
дистанционный орган панели защиты типа ПЗ-152)
требуется иметь три уставки: уставку первой ступени,
уставку второй ступени, соответствующую параллельной
работе защищаемых линий, н уставку второй ступени,
соответствующую работе только одной из защищаемых
параллельных лнинй. Поскольку конструкция автотранс-
форматора напряжения реле сопротивления предусмат-
ривает одновременно выполнение только двух уставок,
третья уставка выполняется на автотрансформаторе на-
пряжения реле с помощью специальных штеккеров.
Специальные штеккеры переделываются нз штекке-
ров заводского изготовления в соответствии с эскизом
(рис. П-12,5).
В схеме по рис. 21 иа реле дистанционного органа
.(реле сопротивления типа КРО111) требуется иметь
две уставки: уставку, соответствующую параллельной
работе защищаемых линий, и уставку, соответствующую
работе только одной из защищаемых параллельных ли-
ний. Указанное не вызывает затруднений, поскольку
конструкция автотрансформатора напряжения реле пре-
дусматривает выполнение двух уставок (рис. П-12,в).
2. На рис. П-12,а и б даны возможные варианты
выполнения схем цепей напряжения реле сопротивления
150
применительно к схемам по рис. 17—20. Схема по ва-
рианту 1 может применяться тогда, когда уставки
должны быть выполнены числом витков автотрансфор-
матора напряжения, не кратным десяти, а по варианту
2 —• когда одна из уставок может быть выполнена чис-
лом витков, кратным десяти. Вариант 2 может быть
осуществлен при меньшем числе неиспользованных
в заводском исполнении зажимов реле сопротивления,
чем вариант 1.
На рис. П-12,в даио выполнение цепей напряже-
ния реле сопротивления применительно к схеме по
рнс. 21.
3. Автоматическое переключение уставки произво-
дится с помощью дополнительно устанавливаемых про-
межуточных реле 1РП и 2РП (при выполнении цепей
напряжения по схеме рис. П-12,в используются только
контакты реле 1РП). В цепь параллельно включенных
обмоток реле 1РП и 2РП включены последовательно
соединенные размыкающие контакты реле ускорения
обеих защищаемых линий (рис. П-12,г).
Переключение реле сопротивления на уставку, со-
ответствующую работе одной из -защищаемых парал-
лельных линий, производится при срабатывании реле
ускорения одной из линий, а обратное переключение —
на уставку, соответствующую работе обеих параллель-
ных линий, — при возврате реле ускорения. Таким об-
разом, при включении выключателя до момента раз-
рыва цепи ускорения защиты соответствующей' линии
реле сопротивления оказывается включенным иа устав-
ку, соответствующую работе одной из защищаемых ли-
ний.
а) Включено» целей напражениа реле сопротивления, вариант!
Примечание
1РЩ,ИРПВ~контакты реле
ускорений Защит.
1РПВ ИРЛУ
Т45 «-4
Ф Включение цепей напряжения реле сопротивления, Вариант?
6) Включение цепей напряжения роле сопротивления
типа НРС- Ш
2. Реле РПп— реле переключения дистанционного органа защиты
^Включение реле /М и ?ВП допол-
нительно предусматриваемы* для
переключения уставки ищито при
отключении одной из линий
• -штеккер заводского изготовления
Услад нь/е обозна чана я
® - штеккер специального изгото^еенир
О~ зажимы реле, необходимые для изме-
нения уставки при отключении явной
из линий
©- металлическая плато аВтотрансюеомапро
гибкий провоонип. осуществляющие
электрическую связь между штекке-
рам специального изготовление
и свободным зажимом воле
сопротивления
д)Эски} продольного разреза
штекнера аВтотрансдюрма-
трра реле сопротивления
(штеккер спей изаото&лен.)
0- зажин реле сопротивления
(7)- штеккер
® - хлореинилоВоя трубно
збо китовое кольцо
(3)- оконцеватель гибкого провода
(§)- пластмассовая головка
ответвление автотрансцюрмато-
(2>- изоляционная плато сбтотрож-
Форматора
Рис. П-12. Выполнение цепей напряжения реле сопро-
тивления при необходимости автоматического измене-
ния сопротивления срабатывания суммарной дистан-
ционной защиты.
Приме^аяяя:
1. Включение цепей напряжения по вариантам 1 я 2 дано
для реле сопротивления типов КРС-131, КРС-121 и дистанцион-
ных органов панелей защиты типов ПЗ-152 и ПЗ-153.
с уставки первой на уставку второй ступени.
3. На азгогрансрориаторах рглэ сотрогиэления даны примеры выполнения уставок:
а) на схеме по рис. П-12,а для первой ступени аД »83 витка, для второй ступени «Н» 43 витка (при работе обеих парал-
лельных линий); =а 25 В1тхоз (при работе только одно! из параллельных
линий); б) на схеме по рис, П-12,6 для первой сту-
пени w|77,5 витка, для второй ступени wjJ=s 64
витка (при работе обеих параллельных
Линий); a>W==40 витков (при работе только одной из па-
раллельных линий); в) на схеме по рис. П-!2з, для случая работы обеих параллельных линий—с1^ = 64 витка, а на случай работы только одной из
параллельных линий—аДО = 37,5 витка.
ПРИЛОЖЕНИЕ IX
СОГЛАСОВАНИЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ С ТОКОВОЙ
ОТСЕЧКОЙ, ОТСЕЧКОЙ ПО НАПРЯЖЕНИЮ
И КОМБИНИРОВАННОЙ ОТСЕЧКОЙ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ
В СЕТЯХ 110—220 Кв
Ниже рассмотрено согласование дистанционной за-
щиты, выполненной с помощью реле полного сопротив-
ления без смещения или направленного реле сопротив-
ления, угол максимальной чувствительности которого
примерно равен углу сопротивления линии, с токовой
отсечкой, отсечкой по напряжению и с комбинирован-
ной отсечкой по току и напряжению, установленными
на предыдущем участке линии. Прн согласовании с ком-
бинированной отсечкой по току и напряжению дистан-
ционная защита должна быть согласована отдельно
с токовым органом и с органом напряжения комбини-
рованной отсечки. Удовлетворяющим условию согласо-
вания явится меньшее из полученных сопротивлений,
поскольку при отказе одного из органов комбинирован-
ная отсечка отказывает в целом.
Согласование производится по (1), приведенному
в гл. 5, разд. А, п. 7. Расчетными для согласования
являются условия, прн которых значение отношении
грасч/^т из (1) наименьшее.
Ниже дается анализ расчетных условий н влияния
переходного сопротивления в месте повреждения прн
согласовании рассматриваемых защит.
А. РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ
ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ С ТОКОВОЙ ОТСЕЧКОЙ
И ТОКОВЫМ ОРГАНОМ КОМБИНИРОВАННОЙ ОТСЕЧКН
Расчетным видом повреждения является замыкание
между двумя фазами, поскольку вследствие уменьшения
тока короткого замыкания (по сравнению с трехфазным
коротким замыканием) уменьшается сопротивление
участка, надежно охватываемого токовым реле.
Расчетным режимом работы сетк является такой
режим, при котором ток в месте установки защиты,
с которой производится согласование, наименьший (что
соответствует наименьшему грасч), а в месте установки
согласуемой дистанционной защиты — наибольший (что
в совокупности с первым условием соответствует наи-
большему коэффициенту токораспределення Лт).
В частных случаях для схем простой конфигура-
ции могут быть получены конкретные соотношения, ха-
рактеризующие расчетный режим. Так, для схемы по
рис. П-13 (при отсутствии цепи с сопротивлением zn,
показанной пунктиром), к которой может быть приве-
дена сеть любой конфигурации в случае, когда со сторо-
ны п/ст. С нет питания, ток в защите 2 в условиях ее
надежного срабатывания прн металлическом замыкании
между двумя фазами равен:
---------(-то,--------------г (П-2)
2р+ 2c+Zji.1+2i +*»««]
откуда
0,5Ем.ф . (2о+гл-1)гг
гр.аеч- А,н/сз z’-2o+zJ1.1+2j’
Поскольку коэффициент токораспределення
2i
г»+гл-1+21
то отношение
Г 0,5Е„.ф 1
_ <гс + гл-'+г1>[ k'.I^ -г°]
kf Zj
“(га+^.0. (П-3)
Выражение (П-3) может быть преобразовано сле-
дующим образом:
А'н/о.»
г.
+
(П-4)
Из анализа (П-3) и (П-4) следует, что минималь-
ное значение отношения грасчМт будет в случае, когда
zj — максимально; г'с — максимально; гс— минимально
нлн максимально в зависимости от того, больше hAi
меньше нуля -первая квадратная скобка. Например, ес-
ли Zpac4>Zl, то Зрасч/^т ДОЛЖНО бЫТЬ боЛЬШе (zc +
+Zn.i+zi), а это может иметь место, только когда
первая квадратная скобка в (П-4) положительна, а вто-
рая больше zj, т. е. г0 должно быть принято минималь-
ным.
Наличие питания со стороны п/ст. С грубо прибли-
женно может быть имитировано цепью с сопротивлени-
ем zn. показанной на рис. П-13 пунктиром, что эквива-
лентно увеличению сопротивления г'с, поэтому в -расчет-
ном режиме сопротивление zn должно приниматься ми-
нимальным.
Ядйзначьниа
Д) - дистанционная защита ,
□ ~ защита, с которой производите? согласование,
$ месте установки защитен 1
• ори кз В тачке Н,
Iк^2 ' то же, на В месте устана(реи защитbt 2.
Рис. П-13. Схема замещения прямой (обратной) после-
довательности для сети общего вида.
152
Значение 2Расч/&т в расчетном режиме для схемы
по рис. П-13 (при отсутствии цепи с сопротивлением Zu)
может быть вычислено аналитически по (П-3).
Б. РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ
ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ С ОТСЕЧКОЙ
ПО НАПРЯЖЕНИЮ И ОРГАНОМ НАПРЯЖЕНИЯ
КОМБИНИРОВАННОЙ ОТСЕЧКИ
За расчетное может быть принято замыкание как
между двумя, так и между тремя фазами, поскольку со-
противление участка, надежно охватываемого органом
напряжения (грасч), будет прн этом одинаковым.
Расчетным режимом работы сети является такой
режим, при котором ток /к.з i в месте установки со-
гласуемся дистанционной защиты наибольший, значе-
ние тока /к.з 2 в месте установки защиты, с которой
производится согласование, не сказывается иа условиях
согласования, поскольку
Зрасч ____2расч/к.з2___У с,э2
kt 1к. 31 Ik, 31
(П-5)
где //с.з2 — напряжение срабатывания защиты, с кото-
рой производится согласование.
В частных случаях для схем простой конфигурации
могут быть получены конкретные соотношения, харак-
теризующие расчетный режим. Так, для схемы по
рис. П->13 (при отсутствии цепи с сопротивлением 2ц,
показанной пунктиром) напряжение в месте установки
защиты 2 в условиях ее надежного срабатывания
Ус.з /'М.ф^рас’г /[7
г р
[Z'C + ТГ+77Г+77 + грае, j
откуда
, , /2с+гл-1)^1
Z С + 2Л_! 4- 2j
Зрасч =-----•——-----------,
.1 ^М-Ф ,
Поскольку коэффициент токораспределения kT =
г1 ' z ч
-f-z t 4-zt ’ то отношение —может быть
представлено в следующем виде:
Из анализа (П-7) следует, что минимальное значе-
ние отношения 2Расч/&т будет в случае, когда zi— мак-
симально; z'c — минимально; 2С— минимально.
Наличие цепи с сопротивлением Zu (рис. П-13) мо-
жет быть имитировано как увеличение z с, т. е. сопро-
тивление его должно быть максимально. В связи с этим
прн наличии питания со стороны п/ст. С в качестверас-
четного следует рассматривать режим каскадного от-
ключения повреждений (zn = co).
В частном случае, когда z'c=0 (подпитка от об-
особленной станции), значение отношения 2расч/йт за-
висит только от сопротивления системы 2С (П-7), кото-
рое в расчете должно быть принято минимальным;
Zi И 2ц могут быть приняты любыми.
Значение 2Расч/&т в расчетном режиме для схемы
по рис. П-13 может быть вычислено аналитически по
(П-7).
Следует отметить, что расчетный режим работы се-
ти дли согласования дистанционной защиты с отсечкой
по напряжению и органом напряжения комбинирован-
ной отсечки совпадает с расчетным режи-
мом для определения тока срабатывания токовой отсеч-
ки с 1=0 от замыканий между фазами, установленной
в том же месте, что и согласуемая дистанционная за-
щита, н отстраиваемой от поврежений иа шннах про-
тивоположной подстанции. Указанное объясняется тем,
что в обоих упомянутых случаях расчетные условия
соответствуют протеканию через рассматриваемую (со-
гласуемую или отстраиваемую) защиту наибольшего
тока при прочих равных условиях.
В. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В МЕСТЕ
КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПРИ СОГЛАСОВАНИИ
ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ С ТОКОВОЙ ОТСЕЧКОЙ,
ОТСЕЧКОЙ ПО НАПРЯЖЕНИЮ И КОМБИНИРОВАННОЙ
ОТСЕЧКОЙ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ
Для выявления влияния переходного сопротивления
при согласовании дистанционной защиты с токовой от-
сечкой и токовым органом комбинированной отсечки це-
лесообразно построить характеристику срабатывания
токового реле в плоскости сопротивлений рис. П-14.
Рис. П-14. Влияние переходного сопротивления в месте
короткого замыкания при согласовании дистанционной
защиты с токовой отсечкой и токовым органом комбини-
рованной отсечки.
гс э — эквива дентное сопротивление системы гг в = - +
ят
+ гс (см. рис. П-13); гл.|—сопротивление линии, на которой
установлена дистанционная защита; грасч. — сопротивление уча-
стка, надежно охватываемого защитой 2 в расчетных для согла-
сования условиях; *т — коэффициент токораспределения; га —-
переходное сопротивление в месте короткого замыкания.
153
Рис. П-15. Влияние переходного сопротивления в месте
короткого замыкания прн согласовании дистанционной
защиты с отсечкой по напряжению и органом напряже-
ния комбинированной отсечки.
zca — эквивалентное сопротивление системы (см. обозначения
к рис. П-14); za.j — сопротивление линии, на которой установ-
лена дистанционная защита; грасч — сопротивление участка,
надежно охватываемого защитой 2 в расчетных для согласова-
ния условиях; kT — коэффициент токораспределення.
Указанная на этом рисунке дуга пп'р представляет со-
бой геометрическое место точек концов векторов рав-
ных по значению результирующих сопротивлений схе-
мы при металлическом замыкании (тока п) и замыка-
нии через различные переходные сопротивления (точки
и' и р) в точке К. Эти результирующие сопротивления
соответствуют току в реле тока защиты 2, равному току
надежного его срабатывания (к'ъ /с.3). Поэтому дуга
пп'р является частью характеристики надежного сраба-
тывания (приведенной к месту установки защиты /, т. е.
отнесенной к току в этом месте) токового реле в пло-
скости сопротивлений.
Характеристики срабатывания реле полного сопро-
тивления без смещения и направленного реле сопро-
тивления лежат полностью внутри характеристики на-
дежного срабатывания токового реле, причем прн замы-
кании через переходное сопротивление надежность со-
гласования (характеризуемая на рис. П-14 отрезком
т'п' — для реле полного сопротивления и т"п' — для
направленного реле сопротивления) увеличивается
по сравнению с металлическим замыканием (отре-
зок тп}.
Следовательно, согласование рассматриваемых за-
щит должно производиться по металлическому корот-
кому замыканию.
Для выявления влияния переходного сопротивления
прн согласовании дистанционной защиты с отсечкой по
напряжению и органом напряжения комбинированной
отсечки на рис. П-15 в комплексной плоскости сопро-
тивлений для расчетного режима построена кривая ab,
являющаяся частью характеристики надежного сраба-
Рис. П-16. Диаграмма падения напряжения для учета
влияния переходного сопротивления при согласовании
дистанционной защиты с органом напряжения комбини-
рованной отсечкн.
тывапия (приведенной к месту установки защиты 1, т. е.
отнесенной к току в этом месте) реле напряжения при
замыканиях через различные переходные сопротивле-
ния, а также построены характеристики реле полного
сопротивления без смещения и направленного реле со-
противления.
Точка а характеристики надежного срабатывания
реле напряжения соответствует металлическому замы-
канию, точка Ь — замыканию через переходное сопро-
тивление в месте установки защиты при AUr = Uc.3-
Форма характеристики объясняется тем, что при по-
вреждении через переходное сопротивление в условиях
^penc=>C/c.s=const ток через реле возрастает в сравне-
нии с металлическим замыканием, в результате чего
отсечка по напряжению начинает отказывать при мень-
ших суммарных сопротивлениях от места поврежде-
ния до места установки защиты (о'6<о'а). Как видно
из рис. П-16, с увеличением переходного сопротивле-
ния условия согласования ухудшаются. Одиако согла-
сование дистанционной защиты с отсечкой по напряже-
нию и органом напряжения комбинированной отсечки
при выполнении этих защит без выдержки времени мо-
жет производиться по металлическому короткому замы-
канию, так как за время действия защиты («0,1 сек) со-
противление дуги не может достигнуть больших зна-
чений.
В тех случаях, когда при согласовании с первой
ступенью защиты предыдущего участка не удается обес-
печить достаточную чувствительность защиты к корот-
ким замыканиям в конце защищаемого участка, согла-
сование производится со второй ступенью с 0,5 сек
защиты предыдущего участка. Последнее должно про-
изводиться при повреждении через реально возможное
переходное сопротивление.
Способы согласования дистанционной защиты с от-
сечкой по напряжению и органом напряжения комбини-
рованной отсечки при учете переходного сопротивления
даны ниже.
Г. СПОСОБЫ СОГЛАСОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
С ОТСЕЧКОЙ ПО НАПРЯЖЕНИЮ И ОРГАНОМ
НАПРЯЖЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ОТСЕЧКИ ПРИ
УЧЕТЕ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Указанное согласование может быть выполнено:
а) графически (в общем случае) путем построения
в комплексной плоскости сопротивлений характеристик
срабатывания реле рассматриваемых защит;
б) аналитически по (1), приведенному в гл. 5,
разд. А., п. 7, дополненному коэффициентами, учитываю-
щими влияние возможного переходного сопротивления.
154
днстаици-
(П-8)
срабаты-
а) Графический способ
Для построения в комплексной плоскости сопротив-
лений характеристики надежного срабатывания реле
напряжения, приведенной к месту установки
оииой зашиты:
I/ С.в/^й
^с.З = f »
*защ
где L/c.3/fe'H=const — напряжение надежного
вания реле напряжения;
/защ — ток, проходящий через дистанцион-
ную защиту при напряжении в ме-
сте установки реле напряжения,
равном Ус-з/^я, и фиксированном
значении переходного сопротивле-
ния.
Необходимо знать изменение тока, проходящего
в месте установки дистанционной защиты (/защ) в за-
висимости от изменения переходного сопротивления
(гп), т. е. зависимость /3am=f(Гц) в условиях срабаты-
вания реле напряжения.
Эту зависимость можно найти из построения тре-
угольника падения напряжения, приведенного иа
рис. П-'16. Основание этого треугольника ОК представ-
ляет собой геометрическую сумму падений напряжения
в системе, линии и дуге, равную междуфазной э. д. с.
£м.ф, сторона ОА — падение напряжения в системе и
линиях, сторона АК— падение напряжения в активном
сопротивлении дуги AL/r. Угол при вершине этого тре-
угольника а=180°—фл, где фл—угол сопротивления
линии и системы (принималось, что эти сопротивления
имеют одинаковый угол). Прн различных значениях па-
дения напряжения на дуге AUr вершина А треугольни-
ка падения напряжения скользит по дуге окружности
радиусом Ем.ф/2з1пфл, опирающейся иа отрезок Еи.ф
как иа хорду.
Если из точки К радиусом, равным напряжению на-
дежного срабатывания реле напряжения ис.з1к'в, про-
вести дугу, то отсекаемые этой дугой отрезки ОМ и ОМ'
представляют собой падения напряжения от нулевой
точки системы (О) до места установки отсечки по на-
пряжению или комбинированной отсечки, соответственно
при метад^ическом повреждении и повреждении через
переходное сопротивление в условиях срабатывания ре-
ле напряжения. Поскольку суммарное сопротивление
от нулевой точки системы до места установки рассмат-
риваемой защиты не меняется, отношение ОМ'/ОМ=>
— ^ток будет равно отношению тока в дистанционной
защите при замыкании через переходное сопротивление
к току при металлическом повреждении.
Практически для согласования достаточно построить
в комплексной плоскости сопротивлений только одну
точку характеристики надежного срабатывания отсечки
напряжения. Эта расчетная точка (по которой произ-
водится согласование) Должна соответствовать реально
возможному максимальному сопротивлению дуги, паде-
ние напряжения иа котором (AL/r) в киловольтах может
быть определено по (3), приведенному в гл. 5, разд. А,
п. 14.
При этом должны учитываться только те случаи,
когда падение напряжения на реальном сопротивлении
дуги не превышает напряжения надежного срабатыва-
ния реле напряжения 1/с.э/Л'и, поскольку согласование
производится в условиях надежного срабатывания реле
напряжения.
После построения расчетной для согласования точ-
ки характеристики надежного срабатывания реле на-
пряжения можно построить характеристику срабатыва-
ния реле сопротивления с учетом необходимого коэффи-
циента надежности.
б) Аналитический способ
Рассмотрим снова треугольник падения напряже-
ния, приведенный на рис. П-16. Разделив отрезок ОМ
иа части ОД и ДМ, пропорциональные падению напря-
жения в системе (ОД) и иа линии, защищаемой дистан-
ционной защитой (ДМ), и проведя затем линию ДД'
параллельно ММ' и линию Д'К, получим, что отноше-
ние Д'К1ДК=ЬВЛВХ> равно отношению напряжений, под-
водимых к дистанционной защите соответственно при
повреждении через переходное сопротивление и при ме-
таллическом повреждении.
Исходя из сказанного выше, влияние переходного
сопротивления можно учесть умножением сопротивления
срабатывания дистанционной защиты гс.3, полученного
для условий согласования при металлическом коротком
замыкании, иа коэффициент kc опр = ^напрМток-
Если согласуемая дистанционная защита выполне-
на направленным реле сопротивления, то при замыка-
нии через переходное активное сопротивление чувстви-
тельность ее уменьшается и условия согласования облег-
чаются (по сравнению с защитой, выполненной с реле
полного сопротивления). Это видно из рис. П-15, на ко-
тором сопротивление срабатывания защиты /, прн за-
мыкании через переходное сопротивление om'<otn=*
= ^с.а ]•
Уменьшение чувствительности защиты, равное от-
ношению otn'lotn в рассматриваемом случае, когда угол
максимальной чувствительности реле примерно равен
углу сопротивления линии, может быть определено как
косинус разности углов сопротивлений, подводимых
к дистанционной защите при металлическом замыкании
и замыкании через переходное сопротивление:
от'
— =cos(f» — fnsp) = cosp. (П-9)
Угол р может быть также найден из треугольника
падения напряжения рис. П-16 (<АД'К) как угол меж-
ду вектором падения напряжения в линии (д'А) и ре-
зультирующим вектором падения напряжения в линии
и в переходном сопротивлении (Д'К) при замыкании че-
рез активное переходное сопротивление.
Таким образом, сопротивление срабатывания защи-
ты, выполненной направленным реле сопротивления,
может быть увеличено, т. е. умножено иа fexap»»
= от[от'= 1/cos 0>1 (рис. П-15).
Для практического учета влияния сопротивления
дуги иа согласование защит были определены значения
коэффициентов £Ток, kB апр, &сопр Н &хар ДЛЯ рЭЗЛНЧ-
иых напряжений срабатывания отсечки по напряжению
или органа напряжения комбинированной отсечки Пс.»
при углах сопротивления линии фл, равных 60 и 75°, и
возможных значениях падения напряжения на дуге.
Результаты расчетов в виде кривых
&сопр — f(t/c.8, At/г» фл) И
&хар = / ^£/с.з, ~ “> &Ur, <рл
приведены соответственно на рис. ПЛ 7 и П-18. Эти кри-
вые могут быть использованы для практических расче-
тов по согласованию дистанционной защиты, выполнен-
ной с реле полного сопротивления или с направленным
реле сопротивления в случаях, когда угол сопротивле-
ния фл составляет 60 или 75° (для направленного реле
сопротивления при этом должно соблюдаться также
условие, что угол максимальной чувствительности реле
примерно равен углу сопротивления линии).
При построении кривых в целях упрощения учиты-
валось минимальное значение коэффициента feHanp (что
увеличивает надежность согласования). Указанное не-
155
обходимо в связи с тем, что для определения точного
значения коэффициента ЛНапр“Д,К/ДК’ (рис. П-16) не-
обходимо знать положение точки Д, т. е. соотношение
сопротивлений системы и линии защищаемой согласуе-
мой дистанционной защитой. В двух крайних положе-
ниях, когда падение напряжения в сопротивлениях си-
стемы илн в сопротивлении линии, защищаемой дистан-
ционной защитой, равно нулю (точка Д совпадает
с точкой О или точкой Af), коэффициент £Напр=1; во
всех промежуточных положениях Апапр<1-
Минимальное значение коэффицента £Напр может
быть легко найдено, если учесть, что Д'К/ДК=М"К1МК,
поскольку прямые ДД' н А1Л1' параллельны. Из
рис. П-16 видно, что йпапр будет минимальным, когда
прямая пройдет через середину хорды ММ' (точка N).
Это значение kaonp=NK/MK н принималось при по-
строении кривых.
Значение коэффициента £хар также зависит от по-
ложения точки Д, т. е. от соотношения сопротивлений
системы и линии, защищаемой дистанционной защитой.
Минимальное значение коэффициента /гхар будет
в случае, когда падение напряжения на сопротивлениях
системы равно нулю (точка Д совпадает с точкой О н
Zp=Z\p). В связи с тем, что действительные значения
Лхар могут значительно отличаться от минимальных, на
рис. П-18, кроме минимальных значений Ахар, соответ-
ствующих 2'с,э/2'л_! = 0 1(гс.э — эквивалентное сопротив-
ление системы — см. примечание к рис. П-14), даны также
Кривые kXa-p = f (U c.ui Д^г) ДЛЯ Zc.3/Z.t-1='1,0 и 2,0.
В практических расчетах рекомендуется по возмож-
ности использовать аналитический метод, как более
простой. Однако в случаях, когда угол линии срл не ра-
вен 60 или 75° (углы, для которых построены кривые
рнс. П-17 и П-18), следует пользоваться графическим
методом.
приложение х
РАСЧЕТНЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКОВ
И НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ДВОЙНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ
В СЕТЯХ С МАЛЫМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ
А. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
1. Ниже приводятся расчетные выражения для
определения токов и напряжений при двойных замы-
каниях на землю в сетях с малым током замыкания на
землю.
Все выводы сделаны в предположении равенства
сопротивлений прямой н обратной последовательностей
всех элементов системы и равенства э. д. с. источников
питания, что значительно упрощает расчетные выра-
жения.
156
Таблица П-4
Выражения для расчета токов при двойных замыканиях на землю в схеме по рис. П-19
Участок Симметричные составляющие токов (для фазы Л) Токи в фазах
Ток прямой после- ’ довательности h Ток обратной после- довательности it Ток нулевой последова- тельности 7„ 'А ‘в 'с
КР р (а — а2) 1аи -(а-а2)/т 0 0 34)м -3Л>м
РМ а^0М 0 Чм 0
РМ In ~• а!4>м ~~а^ом 0 0 -З^ом
._______________(а3-а)£л___________
0ЛГ 6Z'1+ 2Z|M + 2ZW 4-z0Af+Z(w + 6fn
Таблица П-5
Выражения для расчета напряжений при двойных
замыканиях на землю в схеме по рис. П-19
Напряжение в точке V Симметрич- ные состав- ляющие на- пряжения — /qm [(a — a1) Z\ + 4-aZ1M 4-arB]
^ом КЛ «2)2'i — -aaZ1A1-aarn]
* 1 -«’«л + 'омХ X (3Z'i 4~ 22|д( -|" 2гп)
Фазные на- пряжения (1-^)£л+/0Л)Х X(3Z', + 3ZIM+3rn)
0Bv 0
dev («-«=) Ёл+4м X X (62'1 + 321л1 + Згп)
Напряжение в точке W Симметрич- ные состав- ляющие на- пряжения VIW' ^0Л4 aS) 2'1 — — a*ZXN — аггп]
u2W ^0Л1 Ка — д2) 2\ + 4- a^iN 4" arnJ
— аЁА — /олг X X(3ZS + 2Zw + 2rn)
Продолжение табл, П-5
Напряжение в точке W Фазные на- пряжения У AW (1-а)Ёл + /омХ X(-3Z',-3Zw-3r,)
& BW (а>-«)£л+/омХ хс-бг^-зг^-зг,)
CW 0
Напряжение в точке Р Симметрич- ные состав- ляющие на- пряжения й1Р /0М (а — а’) 2'1
^2Р 4м (a~a,)Z'i
Ойр — <г!Ёл + /ом X ХСЗ/ч + гг.м+гом+зг.)
Фазные на- пряжения АР (1 —яа)£л 4- /0Л1 X X (32/i+2Z1jM4'2om 4- Згв)
^ВР 4м (221М + Z0M + Згп)
&СР (а — а1) ЁА + /од) X Х^'. + гг.м+гом+З'.)
2. Расчетные выражения для симметричных состав-
ляющих фазы А и полных значений токов и напряже-
ний приведены в табл. П-4, П-5 и П-6, П-7 соответ-
ственно для схем с одно- и двусторонним питанием,
причем для схемы с односторонним питанием
(рис. П-19) места замыкания на землю располагаются
иа различных линиях, а для схемы с двусторонним
питанием (рис. П-20) оба места замыкания на землю
должны располагаться на одном или смежных участках
одной линии. Следует учитывать, что к схеме по
рис. П-19 может быть приведена любая сложная си-
стема, имеющая равные э. д. с. источников питания
при любом расположении мест повреждения.
3. Вывод выражений для расчетов токов и напря-
жения прн двойных замыканиях иа землю в простей-
шей схеме по рис. П-19 производится следующим об-
разом.
Учитывая, что на участке К.Р протекают токи пря-
мой и обратной последовательностей, а на участках
РМ и PN — токи прямой, обратной и нулевой последо-
вательностей, и при равенстве сопротивлений прямой
и обратной последовательностей элементов схемы, урао-
11—2284
157
Выражения для расчета токов при двойных
Участок Симметричные составляющие токов
Ток прямой последовательности Ток обратной последовательности /8 Ток нулевой последова- тельности
км 1' , [aZ", + (a-a=)Z"'i] 0
!ом Z'i + Z"i + Z"'i 7 ом 2'1 4-2"1 + 2'"1
MN 1" a2'i + дД2'"1 —'omzs + Z'^+Z'", , д22'1 4” д2'"1 'ом Z'. + Z'4 + Z"'! ~~
LN 1’" , [(а — а!) Z'i— a’Z"i] . (д — Д2) 2'1 4~ д2"1 0
7ом 2'1 + 2"i + 2'"i 'ом Z'i + Z"1 + Z'"1
MV
NW iN —д24м
Таблица П-7
Выражения для расчета напряжений при двойных
замыканиях на землю в схеме по рис. П-20
Симмет-
ричные
составля-
ющие
X
/ (g-a*)Zt"'-a*Z''t
Фазные
напря-
жения
2Z"1 + 3Z"'! „ \
X<Z,,Z'1 + Z",+Z'", + 2r")
П родолжение табл. П-7
^11Г X {a-a^Z^-a^Z'^ \ X(Z ’ZS+Z-'. + Z"', arNj
Симмет- ричные составля- ющие напря- жения ^ом X / (а~а‘) Z'.+aZ", \ XIJ ’ZS+Z'S+Z"', +ar«J
вне в точке W — аЁД + /ом X vz/, -3Z'1-2Z"1 „ \ X^Z i Z'l+Z"i +Z"'~2r«)
Напряже (1 — а) ЁА +/0Л1 X —32'i —32"i \ x v 1 Z'.+Z", + Z'"i —3rN]
(а-^)Ел+/омХ
Фазные
напря-
жения
(дг — а) ЁД 4- /ом X
— 62'1 —32" i п \
Z't+Z", + Z'"I~3r«)
/ . SZ'S + BZ'",
\Z'’Z\ +Z"i+Z'",
о
158.
Напряжение в точке Q
о о , ~Ь ио f „z 1 О s N + + N b/Z I § N + N 4- N N M
о а ‘„/Z 4“ S/Z 4-bZ ио г + N I N + N 4- N w N 4- N l^z4-^z4-bz no. ьэ N + w N Токи в фазах 'в
о ^/’Z + S/Z +’<Z jyq, 1 W N + to N b^z + ’oZ + SZ ио,- N + w N g N + N + I Z", + 3Z"'i }с
ш
сл
h
S
J3
м
□
о
замыканиях на землю в схеме по рис. П-20
Рис. П-20. Пример схемы сети с двусторонним питанием для слу-
чая, когда оба места замыкания на землю располагаются на
одном или смежиых участках одной линии.
Рис. П-19. Пример схемы сети с одно-
сторонним питанием для случая, когда
места замыкания на землю распола-
гаются иа различных линиях.
Из (П-13) и (П-17) может быть получено:
+ 1'2В ~ ~~ al'\A — (“S ~~ а) S’lA ~ ^ОМ-
(П-18)
откуда
Р1Л = (в-«*)/„«: (П-19)
= (а aS) (П-20)
Напряжения прямой и обратной последовательно-
стей фазы А в месте повреждения V определяются
следующим образом:
IVA + 21мЛмЛ +Гп/1МЛ); (П-21)
&2VA = О — (Z'i/'24 + IMA + Г“^2Л'ГЛ)- (П-22)
Напряжение нулевой последовательности опреде-
ляется из условия, что полное напряжение фазы В
в точке V равно нулю, отсюда следует:
= (яг^Г1ИЛ “Ь a^2VA)’ (П-23)
С учетам (П-Ы), (П-13) и (П-19) выражения
(П-2’1), (П-22) и (П-23) могут быть преобразованы
следующим образом:
wa = &а Iqm Кл да) Z'1 [М 4~агп]; (П-24)
&2VA ОМ КЛ " ЙЙ) 2'1 — a*Z\M— я2гп]; (П-25)
(70и = -а*ЁА + /0Д1 (3Z4 + 2ZIM + 2г п). (П-26)
'Выражения для токов на других участках н для
напряжений в точках Р и IF выводятся аналогично;
для точки 1Г—-с учетом того обстоятельства, что на-
пряжение фазы С в этой точке равно нулю.
Расчетные выражения для токов и напряжений
приведены в табл. П-4 и П-5.
4. Вывод выражений для расчета токов и напря-
жений прн двойных замыканиях на землю для схемы
с двусторонним питанием производится аналогично.
Расчетные выражения для этого случая приведены
в табл. П-6 и П-7.
Исходя из выражений, приведенных - в табл. П-6,
можно получить отношения полных токов в фазах.
Для участка КМ схемы по рис. П-20 отношения
токов фаз А и С к току фазы В, наибольшему по абсо-
лютному значению:
{КМА ______Z"i
'кмв' 2Z"l+3Z"',
(П-26а)
2 + 3^
!КМС _ _ + 3Z'", _ _ Z"x =
2Z",+3Z'",- 1+2Z",+3Z"',
= -‘+-------(П-266)
2 +3FT
токов фаз А н В
абсолютному значе-
Для участка LN отношения
к току фазы С, наибольшему по
нню:
^LNA Z''i = _
W “ 3Z'1 + 2Z">
^LNB SZ'i+Z"! , t Z''i _
/tJVC “”3Z'j + 2Z"i - +3Z'1+2Z"I
= -I+------Ut- (П-26Г)
2+3^
Из (П-26а) — (П-26г) следует, что для участков
с /о«О схемы по рнс. П-20 отношение тока в неповреж-
денной фазе к наибольшему току в поврежденной фа-
зе (П-26а) и (П-26в) тем больше, а отношение наимень-
шего к наибольшему из токов в поврежденных фазах
(П-266) и (П-26т1) тем меньше, чем больше сопротив-
ление между точками замыкания на землю М н N
(Z"i) н чем меньше сопротивление участка с /о=О
с противоположной стороны схемы (для участка КМ —
сопротивление Z"'i, а для участка LN — сопротивление
2М).
В пределе, когда сопротивление Z"'t или Z i равно
нулю (бесконечно большая мощность системы L или К
и замыкание иа землю на шннах этой системы), токи
в неповрежденной фазе и в одной из поврежденных
фаз на участке с /о=0 с противоположной стороны
схемы достигают значения, равного половине значения
тока в другой поврежденной фазе этого участка.
Если сопротивления Z"'\ н Z'i одновременно равны
нулю, то указанные соотношения соблюдаются для
обоих участков с /о=О. При этом, как следует нз
табл. П-6, токи всех трех фаз на участке MN одина-
ковы н равны току /ом.
Отношения токов по (П-26а) — (П-26г) не зависят
от сопротивлений ответвлений к местам повреждений,
в частности от переходных сопротивлений в местах
повреждений. Поэтому (П-26а|) — (П-26г) действитель-
ны также для радиальной схемы с двумя точками пи-
тания прн двойном замыканнн на землю на ответвле-
ниях.
160
Б. ПРИМЕР РАСЧЕТА ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ
ДВОЙНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ
В качестве примера рассмотрен случай, когда по-
вреждения располагаются на двух радиальных линиях,
имеющих одностороннее питание.
Схема сети и параметры схемы замещения приве-
дены на рнс. П-21.
Расчеты произведены по выражениям, приведен-
ным в табл. П-4 и П-5.
Ток нулевой последовательности на участке РМ
равен:
______________(«2 а)ЕА_______________
OjW + 2ZIM + 2Z\N “И ZQM + Z0M + 6г°
Уз 903'21 400
6-3,4/90о+2-9,з7^0Ч-2-4.9/90°-|-27,9^/90°+ "'"*
+l4,7z90° = 405z^l8f)g а-
Токи на участке КР (в неразветвленной части
сети).
Ток прямой последовательности
/'i = (а—аг) = /90°-405 /—180°^
= 700 / —90° а.
Ток обратной последовательности
/'г = — (й — а*) --= — УТ 90°. 405 у—180° =
= — 700 /—90° й.
Ток нулевой последовательности на участке КР
не протекает.
Токи в фазах
/'л = 0;
/'в = 3/ом = 3-405 z- —180° = 1 215 / — 180° а-,
/'с = — 3/ом = -3-405 / — 180°=— 1 215 /—180 а.
Токи на участке РМ
1хк = а1т=\ /120’-405 / — 180° = 405 /—60° а;
/2Л1 = а2/ол1 = 1 /240°. 405 / — 180° = 405 а;
4л, ° 405,/-180° а- Iлм = 0; /„, = 0;
/вл1 = 3/ол1 = 3-405 / — 180° = 1 215 / — 180° а.
Токи на участке PN
/1Л, = — й=/ом =—1 /240° .405 / — 180° =— 405/ 602 а;
4 = -«/оя=-1 / 120°-405 / — 180° =
= — 405 / —60°=405 / 120° а;
4« = - 4л, = - -405 = 405 /22 а-
4л, = 0;
i bn = °;
4« =-34л, =- 3-405 /^ = - 1 215 /^ =
= 1 215 /СТа.

ty Расчетная схема
Рис. П-21. Схема сети и параметры расчетной схемы
для примера расчета двойных замыканий на землю.
V — место металлического замыкания на землю фазы С;
М — место металлического замыкания на землю фазы В.
Напряжение прямой последовательности в точке
М — месте замыкания иа землю фазы В:
И = ЕЛ 4л, — <*’) Z' , + <ZZ1M] =
= 21 400 /СГ — 405 / —180° (/3~ /902-3,4 дМГ +
+ 1 /120°.9,3 /90°)= 15 760 —/1 883 =
= 15 880 /—6°49' в.
Напряжение обратной последовательности фазы В в точ-
кам — 4л, Ка аг) z'l а’4л,] =
= 405 /—180° (/3 /ЭО^-ЗМ/ЭО^ —
— 1 /240°-9,3 /902) —
= 5 640 — /1883 = 5 940 / —18°30' в.
Напряжение нулевой последовательности фазы В в точ-
&ом ~~а1^л + 4я (3Z'l +2Z1 Л,) =
= — 1/2402-21 400 / 0°+405 / — 180° (3-3,4/90° +
+ 2-9,3/902)= 10 700 + /6 850 = 12 700 / 32°40' в.
161
чета).
Примечания:
4. векторные диаграммы построены в масштабе: напряжения—5 кв/сл; токи— 500 а!см.
2. Параметры расчетной схемы приведены на рис. П-21,6.
Фазные напряжения в точке М
Ялм = (1 -'й2) Еа + /ом (3Z4 + 3Z1M) =
= (1 — 1 /240°) 21 400 +
+ 405 z—180° (3.3,4/90°+3-9,3/90°) =
= 32 100 + /3 080 = 32 100 / 5°30' в;
^вм=°;
&СМ ~(а~ а‘) Ел + /ол1 (6Z', + 3ZIM) =
= У~3~ /90°-21400 /0° +405 / — 180° (6-3,4/90° +
+ 3-9,3/90°) =37000/90° _ | а 550 /90° =
= 17 450 /90° в.
Напряжения прямой, обратной и нулевой последо-
вательностей, а также фазные напряжения в точке N—
месте замыкания на землю фазы С — равны соответ-
ственно:
= Еа - 10м l(a - a3) Z', - a‘ZlN] =
= 21 400 / 0°—405 /—180° (Уз /ЭСР — 3,4 /9/ —
— 1 /240°-4,9 /90°) = 17 300 +/990 = 17 300 /3°17' в;
&2N — ^ом Ка — Z'3 =
= 405 /-180° (Уз ^902-3,4 / 902 +
+ 1 /120° -4,9/90°) = 4 100 + /990 = 4 220 , 13°35' в;
— аЁА Iqm (3Z'i + 2Zlyv) =
= —1 /120°-21 400 /0° —405 180° (3-3,4 /90° +
+ 2-4,9 /90°) = 10 700-/10 400= 14 940 /—44°15' в;
162
= (1 - а) ЁА + (- 31'х - 3Z,„) = (1-
— 1 /120°).21 400/02 + 405/—180°(—3-3,4/90°—
-3-4,9/902) = 32 100 — /8 400 = 33 200/—14°40' в;
вы ~(а3 — а) ЁА + /ол1 (— 6Z'i — 3Z1N) —
= Кз~/—90°. 21 400/22 +
+ 405 /—180° (—6-3,4 /90° — 3-4,9/90°) =
= 22800/—90° в;
Усл,=0.
Напряжения прямой, обратной и нулевой последо-
вательностей, а также фазные напряжения в точке Р
схемы (в начале поврежденных линий) соответственно
равны:
/7|р = ЁА /QM (а^— a2) Z'i —
= 21 400 ^/0° — 405 /—180°-/3~/90°.3,4 /90° =
= 21 400—2 380= 19 020 в;
&2Р ~~ QM (а й2) ~
^405 у—180°-КЗ~/9(Г.З,4 ^/90° = 2380 в;
= аг^А + + 2Z|M 4- Z0Af) =
= _ 1 Z?l?2‘21 400 Z°° + 405 /—180° (3-3,4 /90°
-н 2-9,3 ^/90° + 27,9 ^/90°)= 10 700-/4 450 =
= 11 600 /—22°35z в;
t/др = (1 - а2) ЁА + 70Af (3Z4 + 2Z!m 4- Z0Af ) =
= (1—1 /240°) 21 400 /0°-1-405 /—180°(3-3,4/90°
-I-2-9,3 /90° 4- 27,9 ^/90°) = 32 100-/4 450 =
= 32 400 /—4°10' в;
йВр — lQM (2Z ш 4-Z0M ) —
= 405 /—180° (2-9,3 /90^.4- 27,9/90_°) =
= 18 820 /—90° в;
&СРЯ= (а — + 4aL<6Z'».+ 2^Ш ~^ZQM ) =
= УЗ*/Э0^-21 400,/0\+ 405 /—180\(6«3,4/90 +
4- 2-9,3 /90^ + 27,9 /90_°) = 37 ООО^/ЭСР —
— 27 100^/90^ = 9 90090° в.
На рис. П-22 представлены векторные диаграммы
токов н напряжений, построенные на основания ре-
зультатов настоящего расчета. На диаграммах даны как
симметричные составляющие, так н полные значения
фазных токов н напряжений.
ПРИЛОЖЕНИЕ X!
ВЛИЯНИЕ УСТАВКИ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ЗНАЧЕНИЕ
ЕГО ТОКА ТОЧНОЙ РАБОТЫ
А. ОДНОФАЗНОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ВКЛЮЧЕННОЕ
НА ЛИНЕЙНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И РАЗНОСТЬ
СООТВЕТСТВУЮЩИХ ФАЗНЫХ ТОКОВ (РЕЛЕ ТИПОВ
КРС'111, КРС-112, КРС-131 и КРС-132)
Принципиальные схемы внутренних соединений ре-
ле типов КРС-111, КРС-112, КРС-131 и КРС-132 при-
ведены иа рис. П-23.
Для условий срабатывания указанных реле сопро-
тивления уравнение моментов, действующих на под-
вижную систему реле, имеет вид: .
'kJ ]=М».х, (П-27)
о) Реле КРС-ш и к PC- И2

6) Рме ХРС -121
где ( 1 • [ 1 — знак скалярного произведении;
U — вектор подводимого к реле вторичного
напряжения трансформатора напряжения;
/ — вектор подводимого к реле вторичного то-
ка трансформаторов тока;
kj и k2I — вторичные э. д. с. обмоток V и VI транс-
реакторов реле, действующие соответствен-
но в контурах обмоток I и II индукцион-
ной системы реле;
я ^2 — отношение первичных витков автотранс-
форматоров напряжения к числу вторич-
ных витков, используемых соответственно
в контурах обмоток I и II индукционной
системы реле;
•Ммех — механический момент;
т— коэффициент пропорциональности между
напряжением и моментом на реле, обу-
словленным этим напряжением.
Левая часть (П-27) представляет собой скалярное,
а не векторное произведение в связи с тем, что в рас-
сматриваемых реле сопротивления векторы токов в об-
мотках индукционной системы сдвинуты на угол 90°.
Условие срабатывания реле в случае, когда сопро-
тивление, подводимое к реле, имеет угол '(<рр = О/),
равный углу вектора kif которому соответствует
точка А на характеристиках срабатывания реле, пока-
занных на рнс. П-24, без учета Ммех имеет вид;
откуда
Точке
откуда
k, = _LJL - Zt - г'е’'л
' N, 1 , Nt
Б (на рис. П-24) соответствует условие
(П-28)
0,

_L_£_ = _ Zj__
Nt t
n2 n,
(П-29)
Ряс. П-23. Принципиальные схемы внутренних соедине-
ний реле сопротивления.
I и ц — обмотки индукционной системы реле; III и IV—авто-
трансформаторы напряжения; V и VI — трансреакторы; VII —
активное сопротивление, обеспечивающее угол максимальной
чувствительности.
Для условий, когда к реле подводится ток точной
работы 1 = /р.т н = >
(7р., = 0.9Z /»., = 0,9г,ЛЛ /р.т. (П-30)
163
(^Характеристика срабатывания рала сопротивления,
включенного w одна напряжение и соответствующий,
одноименный том , в общем виде (см выражение (п-гУ)
г)Реле крс-131 ukpc-132.
Рис. П-24. Характеристики срабатывания реле сопро-
тивления.
При этом с учетом (П-28) — (П-30) уравнение (П-27)
приводится к виду
Г О.Эг^^/р. т
"т |_-----N\---
= Л4мех»
^0,9г1^'Рл/р,т , zze^A /р.т
1 N~z
откуда
Учитывая это, из (П-31) можно получить:
Г₽-т — zo-1,38 *
(П-32)
Следует отметить, что /р.т для реле типов КРС-112
и KPC-1IL1 при отсутствии смещения, определяемый по
(П-32), не зависит от угла срр. Указанное также выте-
кает из структуры атриведанного ниже уравнения момен-
тов в условиях срабатывания указанных реле, получен-
ного 1из (П-27) с учетом'
kl = kt = 'k и У,=УЙ = У:
— т ki ]’[ТГ + *У’
откуда
(П-33)
Для реле типа КРС-111 при наличии смещении
(рис. П-23,а и П-24,в)
jVi=A'2—Л'; Zi=/Xi; Z2=/x2; Х] —УхоГ,
Х2=Л'Х02,
где xoi и хи — уставки реле при ЛГМ, определяемые
числом используемых первичных витков трансреакторов
V <и VI реле.
Учитывая это, из (П-31) можно получить:
где а —значение смещения характеристики, равное
х2/хь
Выражение (П-34) дано для случая, когда срр =
=<рд=90°.
Как показали расчеты, практически изменением
7р.т при изменении угла срр для реле типа КРС-111
можно пренебречь.
Из (П-32) и (П-34) может быть получена зависи-
мость тока точной работы реле КРС-ФМ при наличии
смещения /р.т от тока точной работы этого реле при
отсутствии смещения /'р.т, значения которого для раз-
личных уставок даны в табл. 15, с учетом того, что
1,38
/р.т—/'р.т ,/•——-а о- • (П-35)
V а 0,9
Из (П-32) и (П-134) следует, что ток точной работы
указанных типов реле не зависит от N.
Для реле типов КРС-131 и КРС-132 (рис. П-23,б
и П-24,г)
Vi=V; V2==l; z\=z=Nzo; z2=0.
NiN& (Z1^p»t — 0,9z 1/р.т) (zsIр.т -f- 0,9ziZp.T) — Л4мех»
Учитывая это, из (П-31) можно получить:
NtN, ^.т2!0’1 (г, + °’9)
ч/" ЮМквх
откуда, приняв обозначение у ———~а,
Для реле типов КРС-112 и КРС-Ш при отсут-
ствии смещения (рис. П-23,а и П-24,б)
N1 = N2=W; Zi=Z2 = Z = Vzo,
где г0 — уставка реле при V='l, определяемая числом
используемых первичных витков трансреакторов реле
¥и VI.
Выражение (П-36) дается для случая, когда срр =
= Фд=<рмакс.ч, где фмакс.ч — угол максимальной чув-
ствительности.
При У=1
. 1,05л .
/р.то = —Zo”* (П-Зба)
Из (П-36) м (П-36 а)
/р.т = /р. то у.• (П-37)
Из (П-37) следует, что ток точной работы указан-
ных типов реле увеличивается при уменьшении N.
164
Б. ТРЕХФАЗНОЕ НАПРАВЛЕННОЕ РЕЛЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ, ВКЛЮЧЕННОЕ НА ДВА
РАЗНОИМЕННЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ Н СООТВЕТСТВУЮЩИЕ
ИМ ТОКИ (РЕЛЕ ТИПА КРС-121)
Принципиальная схема внутренних соединений реле
типа КРС-121 приведена на рис. П-28,в.
Для условий срабатывания указанного реле, сопро-
тивления уравнение моментов, действующих на подвиж-
ную систему реле, имеет вид:
т\^Г~к<1А~ ] =
= AfMex« (П-38)
где [ ]•[ ] —знак векторного произведения;
0 Ав н вс векторы подводимых к реле вто-
ричных междуфазных напряже-
ний трансформатора напряжения;
/А — /в и /в — /с — векторы подводимых к реле раз-
ностей вторичных фазных токов
трансформаторов тока.
Остальные обозначения в (П-38) такие же, как в
(П-27). В (П-38) положительное значение момента при-
нято при отставании вектора
от вектора
$вг
= -~дГ
В настоящем приложении ток точной работы реле
КРС-Л21 определен только для случаев замыканий меж-
ду двумя фазами, для действия при которых указан-
ное реле в основном предназначено.
условие срабатывания реле при замыкании -между
фазами В и С и ори фр=<рМакс.ч без учета Ммех име-
ет вид:
Г вс • 1
[“у k<J В " Л? ) J “ О’
откуда

Рис. П-25. Векторная диаграмма токов н напряжений
в месте установки защиты и компенсированных напря-
жений при замыкании между фазами В и С при
7 в—
б) с достаточной степенью точности можно при-
нимать:
9=90°, (П-42)
где 9 — угол между векторами и'АВ и U'BC прн отста-
вании вектора О'АВ от вектора О'вс [и
где zy — уставка реле сопротивления КРС-121.
При замыкании между фазами В и С для условий
срабатывания реле в случае, когда 1В—
И ¥р = ¥макс.ч, имеет место
(JBC = 0,9/PiTZy — 0,97р/ггуе/<Рмаксл. (П-40)
На рис. П-25 приведена для рассматриваемых ус-
ловий векторная диаграмма токов к напряжений в ме-
сте установки защиты -(показаны сплошными линиями)
н компенсированных напряжений, подводимых к реле
(показаны пунктирными линиями), построенная с уче-
том (П-39) н (П-40).
Из указанной векторной диаграммы -следует:
ч О'вс _(1ВС
г> ип— N ~ N N А
ПО/ 7 Урмане.ч « /Тмакс.ч /
. , , f f , и,У'р.т2уе zye / р.т
Х('в — 1с>— N N
(П-41)
С учетом (П-41), (П-43) выражение (П-38) приво-
дится к виду
1,517$ 0,1/р.т2у _
те~д/ дг —AfMex>
1OAfмех ,
откуда, приняв обозначение =ь
Поскольку zy = zyo (где zy0 — уставка реле при
jV=l, определяемая числом первичных витков транс-
реакторов реле), из последнего выражения получается:
(П-44)
Ь
ПриХ==1 /р.то = ~—• (П-45)
165
Из (П-44) и (П-45) 7p.T = /p,T0.V. (П-46)
Из (П-46) следует, что ток точной работы указан-
ного типа реле увеличивается при увеличении N.
При замыкании между фазами А и В ток точной
работы может быть определен по (П-44) — (П-46).
При замыкании между фазами А и С ввиду более
значительного влияния угловых погрешностей транс-
форматоров напряжения ток точной работы может быть
большим, чем прн замыканиях между фазами А и В
или В и С.
ПРИЛОЖЕНИЕ XII
ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОВЕДЕНИЯ
ТРЕХФАЗНОГО И ОДНОФАЗНОГО НАПРАВЛЕННЫХ РЕЛЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ДВУХФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ,
СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ КАЧАНИЯМИ
А. ТРЕХФАЗНОЕ НАПРАВЛЕННОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Для оценки поведения рассматриваемого реле при
коротких замыканиях, сопровождающихся качаниями,
целесообразно построить характеристики реле в комп-
лексной плоскости параметра отношения э. д. с. экви-
валентных источников Ei/Ец.
Ниже дай способ построения этих характеристик.
Как известно, общее выражение для момента на
реле имеет вид:
—(П-47)
где
O'^Oi-Zyi,-, О’^Ог-Zyl, (П-48)
j,1 wo поспедо8отеле>ностеи при
'пргхфОЗногн корот/г&ч 3ontp>nCHi/u
8) Ко*пл9*с*оя с*9мо
при jOMpiircfuu Ну» фаз но
____W________
4 ~4~~4
при затыкании одной фазы «о зетп>о
Рис. П-26. Комплексные схемы последовательностей при
различных видах повреждений.
и 4/f, Ut', Д; А — напряжения и токи прямой и обрат-
ной последовательностей в месте установки реле; Zy —
сопротивление компенсации.
Так как в (П-47) входят абсолютные значения на-
пряжений отдельных последовательностей, поведение ре-
ле не зависит от того, какие фазы участвуют в данном
виде повреждений.
Представив разность квадратов модулей (П-47)
как скалярное произведение суммы векторов на их раз-
ность, можно выразить момент на реле следующим об-
разом:
М = [£7'i + й'2] [-й\ + U'2]. (П-49)
Отметим, что физическое представление о поведе-
нии реле прн разл1ичных видах коротких замыканий
можно легко получить из рассмотрения комплексных
схем последовательностей (рис. П-26).
Схема рис. П-26,в для случая замыкания двух фаз
на землю при предельных значениях zos = 0 и со пре-
вращается соответственно в схему рис. П-26,б для слу-
чая трехфазного короткого замыкания и схему
рис. П-26, а для случая замыкания между двумя фа-
зами; точно так же схема рис. П-26,г для случая замы-
кания одной фазы на землю при z02 — 0 и со превра-
щается соответственно в схему рис. П-26,а и в схему
симметричного нагрузочного режима.
Поскольку при симметричных условиях трехфазно-
го короткого замыкания или нагрузочного режима, как
вытекает из (П-47), реле не срабатывает, то в реаль-
ных случаях, когда zqz имеет конечное значение, реле
обеспечивает меньшую чувствительность при -замыка-
ниях на землю, чем при замыканиях между двумя
фазами.
Ниже рассматривается способ построения характе-
ристик трехфазного направленного реле сопротивления
при замыкании между двумя фазами, причем для упро-
щения принято равенство сопротивлений прямой и об-
ратной последовательностей отдельных участков.
При замыкании между двумя фазами в прямом
направлении (рис. 67,а) первый множитель (П-49),
представляющий собой 1компенсированиое напряжение
неповрежденной фазы, имеет вид1
О'.+О', =(>-z"ztZY) £' +
. /Z1C + Zy \ .
Д Z, J £П = 0 ~ + тУ£п > (П-50)
где
Zlc + Zy
my =-----. (П-51)
166
Второй множитель (П-49), пропорциональный ком-
пенсированному напряжению петли короткого замыка-
ния, имеет вид:
7 ___7
(П-52)
где ZK — сопротивление от места установки защиты до
точки короткого замыкания.
Подставляя (П-50) и (П-52) в (Л-49), получаем:
М =. [(1 — >иу) Д+иуД,] Г +/"К } Ell =
Точно так же можно представить (П-49) для случая
замыкания между двумя фазами в обратном направлении
рнс. 67,а, следующим образом:
В'общем случае момент на реле может быть пред-
ставлен следующим образом:
(А>б -Лл)] [Гоб -Fs]. (П-55)
Применительно к (П-53) имеем:
fo° = Д7 ’ = °^в= — 1 -ту ;
?ЛВ = (z.l +zK ) (i —my)‘ (П-56)
Для случая короткого замыкания в обратном на-
правлении момент по (П-54) может быть представлен
обобщенно аналогично (П-55) следующим образом:
Л1=[ FcB][F<>6 (П-57)
где
FCB = (П=У (П-58>
Покажем, что характеристика срабатывания реле,
момеит которого представлен в общем виде (П-55),
представляет собой окружность, а (П-57)—прямую.
Представим (П-55) в следующем виде:
Al lAd = ^АВ^ JI cos (а + ?Лв)’ (П-59)
где
А = А,>б — F А, Fli = Foa— FB (П-60)
и
“ = ?1 - fll = аг6 EI-arg/II;?ylB = arg FAB. (П-61)
Рис. П-28. Построение характеристики срабатывания
в виде окружности на комплексной плоскости по (П-55).
В соответствии с (П-59) н (П-60) видно, что реле
находится на грани срабатывания, если
ГОб=Гл илн Гоб=/В, (П-62)
а также если
COS (а + ?лв) = О (П-63)
или
а = + 90° fAB («1 = + 90° (р АВ;
а2=-90°-!Рлв). (П-64)
Условия (П-62) и (П-64) могут быть представлены
графически, если учесть, что векторы Fj и F^ (П-60)
содержат общую составляющую F06, меняющуюся по
значению и углу. На рнс. П-27 показано построение
векторов А и Fn относительно начала диаграммы О.
Геометрическое место точек, характеризующее
условие срабатывания, содержит точки Oj н Оп концов
векторов FА и FB и вершины угла а постоянного зна-
чения между переменными векторами Fj и Fn (П-64).
Указанное геометрическое место точек вершины углов
постоянного значения (иа рис. П-28 а' и а"), опираю-
щихся на заданную хорду OjOu (рнс. П-28), представ-
167
Рис. П-29. Построение характеристики срабатывания
в виде прямой на комплексной плоскости по (П-57).
ляет собой дуги окружности; в соответствии с (П-64)
указанные дуги являются двумя дополняющими друг
друга частями одной окружности, содержащей хорду
OjOn (иа рис. П-28 треугольники Ор'кОц и OP"KOn).
Центр окружности определяется графически по следую-
щим соображениям, вытекающим из рис. П-28. При пе-
ремещении точки О'к в направлении к точке пря-
мая в пределе занимает положение хорды О[Оц, а
прямая F'jj — касательной к окружности в точке Оц.
Отсюда вытекает, что центр окружности лежит иа
прямой А4А, перпендикулярной к указанной касательной
в точке Оп.
Таким образом, центр окружности лежит в точке
пересечения перпендикуляра PQ, проходящего через
середину хорды OjOjp и прямой AW, расположенной под
углом ¥лвк этой хорде. Следовательно, для построения
характеристики требуется знать концы Oj и Оц хорды
окружности (т. е. fA и ?в), а также угол улв (рис. П-28).
Покажем, что для случая, рассматриваемого иа
рис. П-28, когда 0°<фдв<+90о, область срабатывания
реле лежит в;не окружности. Действительно, для точки
О'"к, лежащей вне окружности, из треугольника
OiOuO'"K видно, что az" + cpAB<90°; в соответствии
с (П-59) реле при этом срабатывает. К аналогичному
выводу можно прийти при 0°>срлв>—90°. Таким об-
разом, область срабатывания лежит вне окружности
при
+ 90°>срАВ>—9(Г. (П-65)
Аналогично можно установить, что при
+90°<срАв<+270° (П-66)
область срабатывания лежит внутри окружности. При
этом в обоих случаях реле срабатывает тогда, когда
конец вектора /-Об лежит в области срабатывания.
Рассмотрим теперь построение характеристики реле
по (П-57), представляя последнее в следующем виде:
— AeAl COS (fll — fee)’ (П-57)
где
Ai = Ae —Лв; ?„ = arg Af. fee = arS FCB- (П-68)
Из (П-67) видно, что реле находится иа грани сра-
батывания, когда
fn = ±90° + ?ca. (П-69)
Геометрическое место точек, характеризуемое усло-
вием (П-69), как видно из рис. П-29, представляет со-
168
бой прямую, продолжающую вектор и проходящую
через конец вектора FB под углом = + 90° + 'те в
с горизонталью.
Для случая, показанного на рис. П-29, когда 0°<^
< Чсв < + область срабатывания лежит слева от
прямой, поскольку при этом —усв > 90° (П-67).
В целом мож1но уютамовить, как раньше, что об-
ласть срабатывания лежит слева от прямой, когда
—90°<фсв<+90°. (П-70)
Аналогичным образом можно установить, что об-
ласть срабатывания окажется справа от прямой, когда
+27(Г>фСВ> +90°. (П-71)
На 'рис. П--30 показаны характеристики срабаты-
вания для случаев короткого замыкании в точках Кг и
Кз рис. 67,а при равенстве углов полного сопротивле-
ния участков сети и ту<1. При этом при коротком за-
мыкании в точке Кз угол фдв = 180° (П-56) и (П-61),
поскольку zK>Zy, а при коротком замыкании в точке
Кз угол фсв = 0 (П-58) <и |(П-б8).
В соответствии с (П-65), (П-66) >и (П-70), (П-71)
заштрихованные области внутри окружности и слева
от прямой соответствуют неправильному срабатыванию
реле при повреждениях -вне защищаемой зоны. Для
определения диапазона 'углов у, внутри которого может
иметь место это неправильное срабатывание, прове-
дены окружности с центром в начале координат для
заданного отношения Ei/En=const, ио при y=var.
Из рис. П-30 видно, что для EilEu=k\ [неправиль-
ное срабатывание при коротком замыкании в прямом
направлении возможно только при углах у>|У1|; ана-
логично для Ei/Eu — k2 неправильное срабатывание при
коротком замыкании в обратном направлении возможно
только при у>|Y2I.
Исходя из диаграмм такого вида, на рис. 68 по-
строены кривые, дающие диапазоны углов неправиль-
ного срабатывания при коротких замыканиях вне защи-
щаемой зоны и отказа в действии при коротких замы-
каниях внутри зоны при замыканиях между двумя фа-
Z1C “Н Zy
зами в схеме рис. 67,а от отношения ту—--------при
Fi/Fii = 0,6; 1,0; 1,5.
Б. ОДНОФАЗНОЕ НАПРАВЛЕННОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Для оценки поведения рассматриваемого реле при
коротких замыканиях, сопровождающихся качаниями,
используем метод, изложенный в гл. V, разд. И.
При металлических замыканиях между фазами В
и С в сети (рис. 67,а .наличие качаний не влияет на
действие рассматриваемого реле, включенного на фазы
В и С. Поэтому ниже дается метод оценки возможности
неправильного срабатывания реле при замыканиях фаз
С и А или А и В иа землю и без земли вне защищае-
мой зоны. Рассматриваются короткие замыкания в точ-
ках fa рис. 67,а (при ZK=Zy) и в fa (при ZK = 0) как
наиболее близких к месту включения защиты точках
внешнего повреждения.
При повреждениях, характеризуемых особой фазой
В или С, можно (Представить выражение для сопротив-
ления на зажимах реле следующим образом:
$ ВС ^\А~~^2А
>вс~ hA-tiA "
$>3 ^Ар) ± 2
«------Г—-----------, (П-72)
“ 2 (А₽ А₽) i i ~2 (А₽ + Ар)
где U, /—напряжение и ток в месте установки реле.
Индекс 0 обозначает симметричные составляющие,
отнесенные к особой фазе В или С, причем здесь и
ниже верхний знак (соответствует особой фазе В, а ниж-
ний — С.
Приведем |(П-712) к виду (68) для случая замыка-
ния фаз С и А (или А и В) иа землю в точке fa
(рис. 67/z). При этом учитываем следующие соотно-
шения:
£>^—£>20 = 0;
“ 2^-0 ^1 _ £, +^- £п
/ _/--------
'? 2? Z1 —Z.»’
.у р <П’73>
. . —£П _
'ip + '2f— Zi—Zic “
_____ .
где
Znv ''
fe(o1U)-Z .2Z----- (И’74)
*istz^oe
Подставляя (П-73) в (П-72), получим следующие
выражения для коэффициентов А — D (66) и (67):
Из (П-75) можно определить параметры Л/С:
. с в, С
к=-О^ и + = arg
необходимые для построения кривых геометрических
мест концов вектора сопротивления Zp:
В__л = g±;i20°(Z,— Z„)
D С _е±1^±1^км^~
=________z, —zlc
I + e±',5°,i /3^''>^-’
(П-76)

_г±/120“±/ £п
с
+ = arg -g- =
= arg

Отметим, что соотношение для случая замыкания
между фазами С и А (или .4 и В) без земли в той
же точке fa (рис. 67,а) можно получить, если учиты-
вать ЛЬ1” = ‘/2(П-74).
Аналогичные соотношения для случая замыкания
фаз С и А ('или А и В) иа землю в точке Kt (рис. 67,а},
а также без земли (Ло’^ = ,/а] имеют следующий вид:
_eti™-±jY3k^^~
в = ±//з4Ы)^-;
УЗ* *',1’"
6 = Т/ ~~Zl—
169
зами С и А в точке #4 (рис. 67,а) три равенстве умов
полного сопротивления элементов сети для Zic/Zl=0,3:
=0,8; Z, = 1,Ог+'60';
Е,
Zy = 0.5e+,6°'; -=-=- = 1,0.
^11
Подставляя эти значения в (П-78) получаем:
А
-^7= 0,639^+51°; F=0,923Z~126°;
(П-79)
k = 1,24* ф = — 144°.
На рис. П-31 показано построение для определения
предельных углов расхождения между э. д. с. £i и Ей-
Дуга окружности Ci—n—Сг (рис. П-31), соответствую-
щая A = const, a=var построена по аналогии с рис. 64,
но при учете того, что сопротивление Zp выражается
в соответствии с (68).
На основании (79) радиус окружности вектора Zp
при переменном значении угла а равен;
Fk 0,923-1,24
« = T^=7^(W==2’14- (П’80)
В соответствии с (П-62) расстояние от точки а
вдоль линии ab (рис. 64) до центра Оц равно:
F 0,923 /—126°
лОд = j _ А,= 1_(i,24)2 — + 1,72^/+54^.
(П-81)
Рис. П-31. Пример определения предельных углов для
однофазного реле сопротивления при замыкании между
фазами.
В рассматриваемом случае
e±i,2<>’(mY— — тУ~>
С г—'120“ J/3 А},1'11 (1—“у)
ВЛ Zlc
f = zr+
г±'120/Ягу-+)+/ГзА('’1>+(1-Ягу)1
J------\...................!________ Z,;
г±/120“-ру j/3^1.1) (| _Иу) J
k~ D Т) узк^'^у £ц’
С Г-<?±/30’+ УТ^’а-игу)!
+ = arg_ = arg^------7777^---------- •
(П-78)
Рассмотрим пример определения предельных углов
качаний для конкретного случая замыкания между фа-
На рис. П-31 видно, что предельные углы а равны
ct]=— 47’ и 02=67°, а по (71) с учетом (П-79) видно,
что искомые предельные углы у равны:
Yi= + П1—ф=97°; уа= + Иа—ф=211°. (П-82)
Следовательно, реле неправильно срабатывает в том
случае, когда
+ 211°>г>97°. (П-83)
Расчет показывает, что диапазон углов неправиль-
ного срабатывания реле при замыкании между фазами
А и В (В точке fts той же сети по рис. 67,а равен:
— 97°>г> —211°.
(П-84)
Следовательно, реле может неправильно срабаты-
вать при замыканиях между фазами С и А, а также
А и В, если
у=|97°|. (П-85)
Исходя из диаграмм, аналогичных рис. П-31, на
рис. 69 для случаев равенства углов полного 'Сопротив-
ления элементов сети построены кривые, дающие диа-
пазоны углов неправильного срабатывания реле при
замыканиях фаз С и А, а также А и В на землю и без
земли в точке #4 (рнс. 67,а) и в точке fts от отношения
2j с + гу Z1C
ту = ----------- при —--------0; 0,3 и
А
0.6; 1,0;
1.5.
170
СОДЕРЖАНИЕ
ПрейЖЯИИШКГ'• ....... 3
Глава ***№•*. Схемы дистанционной защиты
ШО—'330 кв в сетях с боль-
шим гае* замыкания иа землю ... 5
А. Примовы выполнения схем защиты . 5
Б. Осойниостн выполнения схем защиты
(рис. 1—16).............................10
Г л а в а вторая. Схемы дистанционной защиты
параллельных линий 110—330 кв в сетях
t большим током замыкания на землю . 45
А. Принципы выполнения схем защиты 45
Б. Особенности выполнения схем резервной
- суммарной защиты (рис. 17—22) ... 47
Глава третья. Схемы дистанционной защиты
линий 4110—330 кв, работающих по схеме бло-
ка трансформатор (автотрансформатор) —
линии в сетях С большим током замыкания
на землю................................. . 59
А. Принципы выполнения схем защиты . 59
Б. Особенности выполнения схем защиты
(рис. 23, 24).......................... 62
Глава четвертая. Схемы дистанционной за-
щиты линий 35 кв в сетях с малым током за-
мыкания на землю............................65
А. Принципы выполнения схем защиты . . 65
Б. Особенности выполнения схем защиты
(рис. 27—33)........................... 67
Глава пятая. Расчет дистанционной защиты
линий 35—330 кв от всех видов многофазных
коротких замыканий..........................81
А. Особенности расчета дистанционной защи-
ты одиночных линий ИО—330 кв 81
Б. Особенности расчета дистанционной защи-
ты параллельных линий 110—330 кв 90
В. Особенности расчета дистанционной защи-
ты одиночных и параллельных линий ПО—
330 кв с ответвлениями.....................94
Г. Особенности расчета дистанционной защи-
ты линий (МО—330 кв, работающих по схе-
ме блока трансформатор (автотрансформа-
тор) — линии...............................99
Д. Особенности расчета дистанционной защи-
ты линий 35 кв............................101
Е. Учет тока точной работы дистанционной
защиты.................................... ЮЗ
Ж. Расчет устройства блокировки при качани-
ях типа КРБ-122 (КРБ-124) .... 105
3. Расчет устройства блокировки при качани-
ях типа КРБ-121 |(КРБ423) . . . 118
И. Поведение однофазных реле сопротивления
(типов КРС-111, КРС-131 и КРС-132) при
качаниях в нагрузочном режиме ... 121
К. Поведение трехфазного и однофазных на-
правленных реле сопротивления (типов
КРС-121, КРС-131 и КРС-132) при двух-
фазных замыканиях, сопровождающихся
качаниями...............................125
Л. Пример расчета дистанционной защиты от
многофазных коротких замыканий для па-
раллельных лниий НО кв с ответвлениями 129
Приложение I. Некоторые варианты выполнения
блокировки дистанционной защиты при обры-
ве трех фаз цепей напряжения .... 141 ’
Приложение II. Блокирующее реле сопротивления
с прямолинейной характеристикой . . . 142
Приложение III. Возможные варианты выполне-
ния схемы присоединения реле ускорения
после включения выключателя . . . . 143
Приложение IV. Схема подведения плюса опера-
тивного постоянного тока к дистанционной за-
щите одиночной линии 35—330 кв. ... 144
Приложение V. Устройство фильтр-реле напряже-
ния прямой последовательности . . . . 145
Приложение VI. Поведение дистанционных защит
при замыканиях между двумя фазами за
трансформатором УД-11 при одностороннем
питании .......................................145
Приложение VII. Вариант выполнения схемы
двухступенчатой защиты с первой дистанцион-
ной ступенью с токовым пуском, используе-
мым для осуществления второй ступени, со-
держащей блокировку, которая предотвращает
неправильное срабатывание защиты при отка-
зе одного из реле тока пускового органа . 149
Приложение VIII. Автоматическое изменение
уставки суммарной дистанционной защиты
при отключении и включении одной из защи-
щаемых параллельных линий.....................150
Приложение 1л. Согласование дистанционной за-
щиты с токовой отсечкой, отсечкой по напря-
жению и комбинированной отсечкой по току
и напряжению в сетях Ц10—220 кв ... 152
Приложение X. Расчетные выражения для опреде-
ления токов и напряжений при двойных за-
мыканиях на землю в сетях с малым током
замыкания иа землю............................156
Приложение XI. Влияние уставки реле сопротив-
ления на значение его тока точной работы . 163
Приложение XII. Построение характеристик для
оценки поведения трехфазиого и однофазного
направленных реле сопротивления при двух-
фазных замыканиях, сопровождающихся кача-
ниями ................................... 166
171
КНИГИ ПО ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Авербух А. Я. Василий Фомич Петрушевский.
1963. 92 с. 23 к.
Автоматизированный электропривод (Труды ЛПИ
№ 240). 1964. 114 с. 59 к.
Агейкин Д. И. Магнитные газоанализаторы. 1963.
215 с. 56 к.
Азарьев Д. И. Математическое моделирование
электрических систем. 1962. 206 с. 40 к.
Альбац М. Е. Справочник по расчету фильтров
и линий задержки. 1963. 200 с. 63 к.
Андреев И. В. и Карасин Г. С. Комплексная
автоматизация телефонной связи энергоси-
стем. 1962. 87 с. 71 к.
Андриеаский В. Н. Эксплуатация деревянных
опор линий электропередачи. (Библиотека
электромонтера. Вып. 71). 1962. 55 с. 11 к.
Арендт В. Р. и Сэвент К. Д. Практике следящих
систем. Пер. с англ. 1962. 555 с. 2 р. 73 к.
Балабанян Н. Синтез электрических цепей. Пер.
с англ. 1961. 415 с. 60 к.
Белицкая М. С. и Лиманоа Е. А. Трансформато-
ры постоянного тока и напряжения для вы-
соковольтных преобразовательных устано-
вок. 1964. 235 с. 75 к.
Балыгин И. Е. Электрическая прочность жидких
диэлектриков. 1964. 225 с. 87 к.
Бариев Н. В. Схемы управления электроприво-
дами мощных экскаваторов и их наладка.
(Библиотека электромонтера. Вып. 85). 1962.
76 с. 15 к.
Бачурин Н. И. Литая изоляция высокого напря-
жения, 1963. 139 с. 39 к.
Белькинд Л. Д. и др. Евгений Павлович Твери-
тинов. (Очерк о жизни и деятельности).
1962. 117 с. 32 к.
Беркс А Б. и Шульман Д. Г. Прогресс в обла-
сти диэлектриков. Пер. с англ. Т. 2. 1963.
232 с. 1 р. 26 к.
Беркс Д. Б. и Шульман Д. Г. Прогресс в обла-
сти диэлектриков. Т. 1. Пер. с англ. 1962.
307 с. 1 р. 60 к.
Богородицкий Н. П. и Фридберг И. Д. Электро-
физические основы высокочастотной кера-
мики. 1958. 192 с. 75 к.
Броаман Я. С. и др. Системы постоянного тока
с электромашинными усилителями. Элек-
троприводы с полупроводниковым управле-
нием. (Библиотека по автоматике. Вып. 119).
1964. 79 с. 27 к.
Бромберг В. А. и др. Механизация производст-
ва электроизоляционных материалов, изоля-
ционно-обмоточных и сушильно-пропиточ-
ных работ. 1961. 99 с. 66 к.
Брон О. Б. Электромагнитное поле как вид ма-
терии. 1962. 260 с. 74 к.
Будзко И. А., Захарин А. Г. и Эбмн Л. С. Сель-
ские электрические сети. 1963. 263 с. 86 к.
Быховский Я. Л. Основы теории высокочастот-
ной связи по линиям электропередачи. 1963.
182 с. 48 к.
Вегнер О. Г. Теория и практика коммутации ма-
шин постоянного тока. 1961. 272 с. 81 к.
Веников В. А., Герцекберг Г. ₽. и Совалоа С. А.
Сильное регулирование возбуждения. 1963.
151 с. 74 к.
Веселовский О. Н. Михаил Осипович Доливо-
Добровольский. 1958. 270 с. 1 р. 03 к.
Виноградов А Е. Испытание опор линий элек-
тропередачи В полевых условиях. 1964.179 с.
69 к.
Волобринский С. Д. и др. Электрические на-
грузки промышленных предприятий. 1964.
304 с. 92 к.
Волоцкой Н. В. и др. Электрическое освещение
производственных зданий. 1964. 767 с. 2 р.
58 к.
Волькенштейн А. А. Визуальная фотометрия ма-
лых яркостей. 1965. 141 с. 36 к.
Воейков Д- Д и др. Конструирование низкоча-
стотных генераторов. 1964. 228 с. 81 к.
Вульман Г. Л. Современные тенденции в турбо-
генераторостроении. (Энергетика за рубе-
жом). 1961. 55 с. 20 к.
Выбор экономичного режима энергосистем с
гидростанциями. Под ред. В. А. Веникова.
(Энергетика за рубежом). 1959. 136 с. 40 к.
Гельтман А. Э. Блочные конденсационные элек-
тростанции большой мощности. (Параметры
и тепловые схемы). 1964. 404 с. 1 р. 4В к.
Гинкин Г. Г. Логарифмы, децибелы, децилоги.
1962. 351 с. 1 р. 17 к.
Голланд М. И. Аппаратура для люминесцентного
анализа. 1961. 127 с. 38 к.
Голубцов М. Г. Температурная стабильность уз-
кополосных электромеханических фильтров.
1962. 59 с. 21 к.
Перечисленные в списке книги требуйте во
всех книжных магазинах.
В случае отсутствия этих книг в местных ма-
газинах, заказы следует направлять по адресу:
Москва, К-50, ул. Медведева, 1. «Книга—
почтой». Магазин № 8 технической книги.
Заказанные книги будут высланы по почте
наложенным платежом в адрес заказчика.