Направленная защита с высокочастотной блокировкой

Короткие замыкания на мощных линиях электропередачи, как правило, необходимо отключать без выдержки времени с целью сохранения устойчивости энергосистемы. Защиты с относительной селективностью в общем случае обеспечить быстрое отключение поврежденной линии не могут, а продольная дифференциальная токовая защита линии, как отмечалось, имеет ограниченное применение. Для создания защиты с абсолютной селективностью необходимо иметь информацию с противоположного конца защищаемой линии.

При коротком замыкании в точке К (рис. 13.10) срабатывают органы направления мощности защиты 1, 3, 4, а защиты 2 не срабатывает, так как направление мощности короткого замыкания на этом конце линии от линии к шинам. Защита 2 посылает высокочастотный сигнал, запрещающий (блокирующий) срабатывание защиты 1, а защиты 3 и 4 срабатывают и отключают поврежденную линию.

Таким образом, рассматриваемая защита имеет две части: релейную и высокочастотную. Релейная часть защиты содержит измерительный орган направления мощности, два измерительных (пусковых) органа тока и логический орган. Ток срабатывания первого пускового органа отстраивается от рабочего тока линии, а ток срабатывания второго пускового органа превышает ток срабатывания первого на 10 %. Логический орган реализует пуск приемопередатчика высокочастотной части защиты при несрабатывании органа направления мощности и срабатывании первого пускового органа, а также обеспечивает действие защиты на отключение выключателя линии при срабатывании органа направления мощности, второго пускового органа тока и при отсутствии высокочастотного сигнала.

Пусковые органы тока могут быть заменены дистанционными пусковыми органами.

Высокочастотная часть защиты обеспечивает генерацию, передачу и прием высокочастотного сигнала. Высокочастотный сигнал связи организуется по контуру провод одной фазы защищаемой линии — земля. Для предотвращения распространения высокочастотного сигнала на соседние линии электропередачи и уменьшения затухания этого сигнала по концам выбранной фазы линии устанавливаются высокочастотные заградители ВЗ (рис. 13.11), представляющие собой большое сопротивление для тока высокой частоты (30—500 кГц) и практически нулевое сопротивление для тока промышленной частоты.

Высокочастотная аппаратура защиты (фильтр присоединения ФП и приемопередатчик ПП, содержащий генератор ГВЧ и приемник ПВЧ высокой частоты) подключаются к проводу линии через конденсатор связи С, изолирующий эту аппаратуру от высокого напряжения защищаемой линии. Конденсатор связи представляет собой очень большое сопротивление для тока промышленной частоты (> 1200 кОм) и малое сопротивление для тока высокой частоты. Приемопередатчик ПП связан с фильтром присоединения ФП посредством высокочастотного кабеля ВК. Фильтр присоединения состоит: из воздушного трансформатора ВТ и конденсатора С1. Обмотки ВТ имеют отпайки, что позволяет изменять число витков обмоток, а следовательно, и индуктивность ВТ. Назначением ФП является согласование (настройка в резонанс на частоте ПП) сопротивлений ВК и С. Обмотка ВТ, подключенная к конденсатору связи С, защищена разрядником Р, что предотвращает попадание высокого напряжения на аппаратуру защиты в случае пробоя конденсатора связи С.

Направленная защита с высокочастотной блокировкой обладает абсолютной селективностью и имеет хорошую чувствительность, что предопределило ее широкое использование для защиты линий электропередачи. Поскольку при качаниях в энергосистеме защита может ложно сработать, если центр качаний находится на защищаемой линии, защита оснащается устройством блокировки от качаний.