Токовые направленные защиты. Область применения, принцип действия, основные органы и выбор параметров.

Направленная токовая защита (НТЗ) при КЗ должна реагировать на значение тока и направление мощности в поврежденных фазах защищае-мой ЛЭП. Структурная схема направленной МТЗ показана на рис. 9. Она включает в себя три основных элемента (органа):

- два пусковых реле тока КА (измерительные органы тока - ИОТ), кото-
рые срабатывают при появлении тока КЗ и выдают сигнал, разрешаю-
щий РЗ действовать;

- два реле направления мощности KW(органы направления мощности
– ОНМ), которые срабатывают при положительном направлении мощно-
сти (от шин в линию) и подают сигнал, разрешающий действовать (сра-
батывать) защите;

- логическую схему (которая действует по заданной программе: получив
сигнал о срабатывании ИОТ, ОНМ формирует сигнал о срабатывании
РЗ, который с заданной выдержкой времени поступает на электромаг-
нит отключения (ЭО) выключателя (YAT) и производит его отключе-
ние).

Пусковое реле тока (КА) включают на полный ток фазы ЛЭП, а реле направления мощности (РНМ) – на ток той же фазы и соответствующее междуфазное напряжение. Поведение РНМ определяется знаком мощно-

сти, подведенной к его зажимам

При КЗ на защищаемой ЛЭП S_p положительна (+S_p), и РНМ разрешает НТЗ действовать на отключение. В этом случае реле КА и КW, приходя в действие, подают сигналы на вход логического элемента И (рис. 9).

На выходе элемента И появляется сигнал, который приводит в действие реле времени КТ. Через заданное время на выходе КТ появляется сигнал, действующий на исполнительный элемент КL, который подает команду на отключение выключателя.

При КЗ на других присоединениях данной подстанции КА срабаты-

вает, если I_к > I_{с.з .}, но так как КWне работает, элемент И, а следовательно, и НТЗ в целом не действуют.

Рассматриваемая структурная схема может быть реализована с по-мощью как контактных, так и бесконтактных (микроэлектронных) реле направления мощности в виде принципиальной схемы, представленной на рис.10.

В нормальном режиме, если мощность нагрузки направлена от шин в ЛЭП, РНМ может также сработать (ложно). Для исключения ложного срабатывания НТЗ ее пусковой орган КА необходимо отстраивать от тока

нагрузки (I_сз > I_{н max}).

При качаниях в энергосистеме НТЗ может также сработать ложно, еcли ток качания окажется больше I_сз. Мощность S_р на зажимах реле КWбудет направлена от шин в ЛЭП, а период качаний будет больше вы-держки времени НТЗ. Для исключения дейcтвия НТЗ при качаниях ее время действия должно быть больше 1с.

В кольцевой сети НТЗ может срабатывать каскадно, т.е. последова-тельно срабатывают РЗ и отключаются выключатели, установленные по концам защищаемой ЛЭП.