КЗ в точке К2

Схема не реагирует на КЗ потому что замыкание произошло вне зоны действия защиты. Зона действия защиты ограничена местом установки ТТ.

Вывод: В ходе данной лабораторной работы был увиден и разобран, принцип действия продольной дифференциальной защиты, основанный на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемой линии.

Вопросы к защите лабораторной работы:

1. Назначение, принцип действия продольной дифференциальной защиты линии электропередачи

2. Токи небаланса продольной дифференциальной защиты линии электропередачи (причины возникновения, способы снижения).

3. Определение тока срабатывания защиты.

4. Применение реле с торможением в продольной дифференциальной защите линии электропередачи (принцип работы реле, причины применения).

5. Способы повышения чувствительности продольной дифференциальной защиты линии электропередачи.

6. Достоинства и недостатки продольной дифференциальной защиты линии электропередачи.

Ответы на вопросы

1. Принцип действия продольных дифференциальных защит основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемой линии.

— При КЗ вне защищаемой линии токи в начале и конце линии направлены в одну сторону и равны по величине (рис. а).

— При КЗ в пределах защищаемой линии, токи направлены в разные стороны и не равны по величине (как правило) (рис. б).

2. Токи небаланса в дифференциальных защитах линий при сквозных КЗ могут достигать значительных величин.

Значение токов небаланса может обуславливаться:

— большими кратностями токов внешнего КЗ,

— неодинаковостью трансформаторов тока по концам линии,

— их значительной загрузкой,

— другими причинами.

Для уменьшения тока небаланса необходимо выровнять токи намагничивания трансформаторов по величине и фазе. Ток намагничивания трансформаторов тока зависит от магнитной индукции или вторичной ЭДС. Ток небаланса особенно возрастает при насыщении магнитопровода трансформатора. Даже при максимальном токе протекающем по первичной обмотке при КЗ, трансформаторы тока не должны насыщаться.

3. Для отстройки от токов небаланса получили распространение так называемые дифференциальные реле с торможением.

Ток срабатывания у таких реле возрастает с увеличением тока внешнего КЗ.

I_C.P.=k_TI_T+I_P.0

где: I_T - ток, протекающий через тормозную обмотку;

I_P.0 - ток срабатывания реле при тормозном токе равном нулю;

k_T - коэффициент торможения.

4. Реле с торможением, в отличие от простого дифференциального токового реле, выполняется таким образом, чтобы его ток срабатывания возрастал при увеличении тока внешнего КЗ. При внешнем КЗ в тормозной обмотке протекает ток КЗ, а в рабочей обмотке – ток небаланса; реле надежно не срабатывает. (рис. 1)

При КЗ в зоне в случае одностороннего питания I₂ =0 и токи в рабочей и тормозной обмотках совпадают и равны I_К - при таких условиях реле сработает. (рис. 2)

При одинаковых условиях отстройки от тока небаланса при внешних КЗ, реле с тормозной характеристикой обладает большей чувствительностью по сравнению с простым дифференциальным реле.

5. Технико-экономические преимущества применения предлагаемого способа выполнения продольной дифференциальной защиты линий электропередачи заключается в.повышении чувствительности устройства при коротких замыканиях на защищаемой линии, сопровождающихся появлением на проводном канале связи электродвижущих сил, наводимых токами нулевой последовательности. Это в свою очередь способствует повышению надежности систем электроснабжения промышленных предприятий с непрерывным технологическим процессом (химические и металлургические заводы), где недопустимы даже кратковременные перерывы

6. Быстродействие является большим достоинством дифференциальной защиты. Вторым ее достоинством является достаточно высокая чувствительность, особенно в случае применения БНТ. Кроме того, защита проста по выполнению и достаточно надежна в работе.
К недостаткам дифференциальной токовой защиты следует отнести то, что она не защищает цепь при внешних коротких замыканиях и от перегрузок, а также возможность ложного срабатывания защиты при повреждениях или обрыве вспомогательных соединительных проводов вторичной цепи.