Принципы построения защит с абсолютной селективностью.

Защиты с абсолютной селективностью основаны на сравнении однородных электрических величин по концам защищаемого участка или в соответствующих ветвях параллельно соединенных элементов электрической установки, или же в нескольких элементах, присоединенных к общим шинам. В возможности выполнить абсолютно селективную защиту, т. е. способную срабатывать только при внутренних к. з., можно убедиться рассмотрев, например, линию с двусторонним питанием (рис. 4.1.).

Рис. 4.1. Сеть с двухсторонним питанием и векторные диаграммы, поясняющие действие продольной дифференциальной токовой защиты при к. з. в зоне (а) и повреждении вне зоны (б).

Если за условное положительное направление токов I_1I и I_1II принять направление от шин в линию, то повреждение на защищаемой линии (рис. 4.1, а) отличается от внешнего к. з. (рис. 4.1, б), нормального режима и качаний прежде всего углом сдвига фаз между сравниваемыми токами. Абсолютные значения токов I_1I и I_1II при внутренних к. з. в общем случае разные, в случае одностороннего питания один из токов вообще отсутствует. Таким образом, сравнивая токи I_1I и I_1II по абсолютному значению и фазе или только по фазе, можно выполнить защиту, способную отличить внутреннее к. з. от внешних без использования выдержки времени. Сравнивать можно также знаки мощностей к. з. по концам защищаемой линии. Полная мощность к. з. всегда направлена к месту повреждения, поэтому при тех же, что и для токов, условных положительных направлениях знаки мощностей при внутренних к. з. одинаковы, а при внешних к. з. — разные. Можно показать, что и в электроустановках с параллельно соединенными элементами можно выполнить защиту с абсолютной селективностью, сравнивая комплексы, фазы и абсолютные значения токов, а также мощности. При выполнении защит с абсолютной селективностью сравнивать электрические величины можно или непосредственно, или косвенно. В первом случае защиты называются дифференциальными токовыми либо дифференциальными направленными, если сравниваются знаки мощностей. В свою очередь, дифференциальные токовые защиты бывают продольными и поперечными.

Рис. 4.2. Размещение токовых направленных защит сети с двусторонним питанием и направление мощности к. з. при повреждении защищаемой линии (а) и вне ее (б)

Продольные дифференциальные токовые защиты осуществляют сравнение токов по концам защищаемого элемента, а поперечные дифференциальные токовые — в параллельных цепях электроустановки. Применяются также поперечные дифференциальные токовые направленные защиты, сравнивающие значения и знаки мощностей в параллельных цепях.

При косвенном сравнении электрических величин защиты с абсолютной селективностью выполняют на основе защит с относительной селективностью, например токовых направленных. Для этого необходимо согласовать действия защит А1 и А2, расположенных, например, по концам защищаемой линии АБ (рис. 4.2.). В соответствии с принципом выполнения они срабатывают при к. з. в точке К₁ на линии, когда в месте включения защит мощности к. з. направлены от шин в линию, т. е. имеют одинаковые знаки (рис. 4.2, а). При внешних повреждениях, когда в месте включения одной из защит мощность к. з. направлена к шинам, эта защита не срабатывает (рис. 4.2, б). Таким образом, поведение защит при к. з. в защищаемой зоне (линия АБ) отличается от их поведения при внешних повреждениях. При наличии канала связи можно обеспечить обмен информацией между защитами. Каждая из защит, например, может передавать при срабатывании защищаемой линии разрешающий сигнал на срабатывание другой защите. При отсутствии такого сигнала защита срабатывать не должна, хотя мощность к. з. у места ее включения имеет направление от шин в линию. По каналу связи можно организовать также обмен блокирующими сигналами, препятствующими срабатыванию защит при внешних к. з. Аналогично можно согласовывать действие ненаправленных защит.