Поперечная дифференциальная защита

Принцип действия поперечных дифзащит основан на сравнении величин токов в одноименных фазах двух параллельных линий.

ТА установлены в одноименных фазах двух ЛЭП, причём , (рис. 18). Реле включено на разность токов .

Рис. 18. Принцип действия поперечной дифзащиты.

В нормальном режиме и при внешних КЗ в точке К1 для идеальных ТА (рис. 18) . Данное равенство справедливо, если и токовая погрешность ТА .

При КЗ в одной из линий (К2) (рис. 18) ток , и защита подействует на отключение без выдержки времени. Поскольку в реальных условиях существует некоторая разница в и и , в нормальных режимах и при внешних КЗ протекает ток, который называют током небаланса :

, (26)

где - обусловлен погрешностью ТА; - обусловлен неравенством сопротивлений линий.

Первое условие определения : .

Второе условие - , где - суммарный ток нагрузки параллельных линий. Это условие предотвращает срабатывание защиты при отключении ЛЭП с противоположного конца.

Третье условие является условием недействия защиты при отключении одной из ЛЭП и внешнем КЗ.

Существенным недостатком поперечной дифзащиты является мертвая зона, которая находится у шин противоположной подстанции. Наличие мертвой зоны объясняется тем, что при КЗ на шинах (точка ЛЗ на рис. 18) вблизи шин подстанции 2 токи по линиям мало отличаются друг от друга. Ток реле , и возможны случаи, когда , а это приводит к недействию защиты в пределах защищаемых линий.

Рассмотрим определение величины мертвой зоны дифзащиты (рис. 19).

Если рассматривать КЗ в различных точках (К1, К2) линии Л1, то токи и будут изменяться, но всегда сохраняется соотношение

, (27)

где , .

График изменения и приведён на рис. 19.

Рис. 19. Определение мертвой зоны поперечной дифзащиты.

По реле КА протекает ток . Если КЗ находится вблизи шин подстанции В, то и .

Порядок расчёта для реле КА приведён ранее, причем . Следовательно, существует участок (т) линий Л1 и Л2, где . В пределах этого участка дифференциальная защита не работает, и он получил название «мёртвая зона».

Величину «мёртвой зоны» можно определить следующим образом. Соотношение можно выразить через длину линий l, тогда на границе «мёртвой зоны» (m)

, (28)

отсюда получаем . Отметим, что при КЗ на границе «мёртвой зоны», а , следовательно, , отсюда

. (29)

Для повышения чувствительности применяется блокировка пускового реле от реле минимального напряжения. В этом случае ток отстраивается только от токов небаланса при внешних КЗ (на шинах противоположной подстанции):

, (30)

где .

Напряжение срабатывания реле минимального напряжения в схемах с блокировкой по напряжению выбирается так же, как и у МТЗ.