Библиотека

Термином "соединение" определяются элементы, предназначенные для передачи электрической энергии между географически удаленными пунктами, находящимися на расстоянии от нескольких метров до нескольких километров друг от друга: обычно это воздушные линии неизолированных проводов или кабели с изолированными жилами. Для таких соединений требуется специальная защита.

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ФУНКЦИИ ЗАЩИТ

Тепловая перегрузка
Защита от чрезмерного нагрева проводов в постоянном режиме, вызванного токами перегрузки, обеспечивается функцией тепловой защиты (ANSI 49RMS), выполняющей расчет нагрева на основании измерения потребляемого тока.

Межфазное замыкание
• Максимальная токовая защита в фазах (ANSI 51) обеспечивает устранение короткого замыкания с выдержкой времени, адаптированной к работе смежных защит. Удаленное двухфазное замыкание вызывает слабый ток перегрузки и небаланс; в этом случае основная функция защиты (рис. 1а) дополняется максимальной токовой защиты обратной последовательности (ANSI 46).
• Для сокращения времени устранения повреждения используется дифференциальная защита (ANSI 87L) по процентной характеристике, которая срабатывает, когда значение дифференциального тока превышает на определенный процент значение сквозного тока; на каждом вводе линии соединения установлено реле; информационный обмен между реле осуществляется по проводу цепи управления (рис. 1б).

Замыкание фазы на землю
Максимальная токовая защита от замыканий на землю (ANSI 51N) с выдержкой времени обеспечивает высокоточное устранение повреждения (рис. 1а). Но для отходящего фидера большой протяженности и, следовательно, со значительным емкостным током используется максимальная направленная токовая защита от замыкания на землю (ANSI 67N), которая обеспечивает регулировку уставки тока меньше значения емкостного тока кабеля в случае заземления через резистивную нейтраль.

Дистанционная защита
Дистанционная защита (ANSI 21) от повреждений, возникающих на участках линии или кабеля, используется в сложных замкнутых сетях (с параллельными соединениями, многими источниками питания).

Данная защита является селективной; отличается быстродействием, без необходимости использования временной селективности; чувствительность этой защиты зависит от мощности короткого замыкания и нагрузки; применение этой защиты затруднено в случае неоднородности соединения (воздушная линия + кабель).
Алгоритм работы защиты состоит в:
- измерении полного сопротивления, пропорционального расстоянию от точки измерения до места повреждения;
- определении зон полного сопротивления, соответствующих участкам линии различной длины (рис. 2);
- отключении по зонам с выдержкой времени.

Рис. 3 показывает определение участка АВ для защиты А:
- круг полного сопротивления до 80% длины линии (зона 1), внутри которого действует смежная функция мгновенного отключения;
- корона полного сопротивления между 80% и 120% длины линии (зона 2), в которой защита с выдержкой времени (200 мс);
- круг полного сопротивления до 120% длины линии (зона 3), вне которого действует смежная функция длительного аварийного отключения с выдержкой времени защиты В за пределами участка АВ;
- круг полного сопротивления до 120% со стороны потребителя для обеспечения резервной защиты на стороне потребителя.
При наличии связи между защитами на вводах можно производить мгновенное отключение на участке между 0 и 100%.

Автоматическое повторное включение
Функция автоматического повторного включения (АПВ) (ANSI 79) используется для устранения неустойчивых и полу-устойчивых повреждений в воздушных линиях, ограничивая до минимума продолжительность перерыва в электроснабжении. Функция автоматически выдает команды на повторное включение выключателя для возобновления подачи питания на воздушную линию после устранения повреждения; АПВ производится в несколько этапов:
- при появлении повреждения производится отключение цепи;
- запускается выдержка времени, необходимая для восстановления изоляции в месте повреждения;
- путем повторного включения возобновляется питание цепи.
Активация повторного включения обеспечивается защитами соединений. Используется однофазное и/или трехфазное устройство АПВ; работа устройства состоит из одного или нескольких циклов автоматического повторного включения.