высокочастотной защиты

Дифференциально-фазная высокочастотная защита ЛЭП основана на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии (рис.74).

За положительное принимается направление от шин в линию:

- при внешнем КЗ токи, во вторичных обмотках трансформаторов, тока по концам линии сдвинуты друг относительно друга на 180⁰ и защита не срабатывает;

- при внутреннем КЗ (в зоне действия защиты) – эти токи совпадают и защита срабатывает на отключение ЛЭП.

Рис. 74. Принцип действия ДФЗ.

Для работы этой защиты используется высокочастотная связь АНКА-АВПА.

Передатчики АНКА-АВПА передают направления токов, от каждого конца линии приёмникам АНКА-АВПА модулированным ВЧ-сигналом (см. рис. 75).

Приемник ПВЧ выполнен таким образом, что при наличии непрерывных токов высокой частоты, поступающих в его входной контур, выходной ток, питающий реле РО,равен нулю, а при наличии прерывистых токов высокой частоты появляется выходной ток, который поступает в реле РО (на отключения выключателя линии).

При внешнем к. з. К1, фазы первичных токов по концам линии противоположны, генератор на конце линии mработает в течение первого полупериода промышленного тока, а на конце n- в течение следующего полупериода. Токи высокой частоты по линии протекают непрерывно и питают приемники на обеих сторонах линии. При сложении графиков ВЧ-токов от обоих концов линии суммарный график этих токов будет иметь непрерывный характер (рис. 74, графики ВЧ-импульсов при внешнем КЗ). В этом случае выходной ток в цепи приемника и реле РОотсутствует, и защита не работает.

При КЗ в зоне К2 передатчики на обоих концах ЛЭП работают одновременно, поскольку фазы токов по концам ЛЭП совпадают. При сложении графиков ВЧ-токов от обоих концов линии суммарный график этих токов будет иметь прерывистый характер (рис. 74, графики ВЧ-импульсов при КЗ в точке К2 на линии). В выходной цепи приемника появляется прерывистый ток, который сглаживается специальным устройством и подается в реле РО на отключение ЛЭП.

Рис. 75. Структурная схема дифференциально-фазной высокочастотной защиты.

ГВЧ -генератор высокой частоты;

ПВЧ - приёмник высокой частоты;

РО - реле отключения;

П1 - пусковое реле (осуществляет запуск ГВЧ);

П2 - пусковое реле (замыкает цепь отключения).

На рис. 75 видно, что при сложении графиков тока при внешнем КЗ от обоих концов линии получается непрерывный модулированный сигнал, а при сложении графиков тока при КЗ на линии от обоих концов линии получается прерывистый модулированный сигнал.

Таким образом, сдвиг фаз между токами, проходящими по обоим концам ЛЭП, определяется по характеру ВЧ-сигналов (сплошные или прерывистые), на которые с помощью приемника реагирует реле РО.

По принципу своего действия ДФЗ не реагирует на нагрузку и качания, так как в этих режимах токи на обоих концах ЛЭП имеют разные знаки.

Оценка защиты.

Достоинства:

1. КЗ может быть ликвидировано практически без выдержки времени в любой точке линии (0,02-0,03 сек.).

2. Обладает абсолютной селективностью в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

Недостатки:

1. Высокая стоимость;

2. Сложность конфигурации и наладки.

Область применения: для защиты линий напряжением 110 кВ и выше.

Используемая литература.

1. Э.А. Киреева, С.А. Цырук. Релейнная защита и автоматика электроэнергетических систем. Москва. Издательский центр «Академия». 2010.

Чернобровов Н.В. Релейная защита. – М.: Энергия, 1974