dif1    Дифференциальная защита - одна из самых быстродействующих. Для нее не требуется выдержки по времени, так как при возникновении прецедента для срабатывания уже точно известно, что короткое замыкание находится в контролируемой зоне. Дифференциальная защита имеет абсолютную селективность и действует на отключение без выдержки времени.

    Эта защита используется для:

- силовых трансформаторов (о диф защите трансформаторов можно почитать тут);
- генераторов;
- сборных шин;
- кабельных линий;
- воздушных линий.

    Из-за надежности и быстродействия она является одной из основных для вышеперечисленных устройств.

    Принцип работы дифзащиты

    Основа принципа действия любой дифзащиты – контроль токов в начале и конце защищаемого участка электрической цепи. Для этого используются трансформаторы тока. При их расположении в пределах одного распределительного устройства они подключаются к устройству защиты напрямую с помощью кабелей. Если границы защищаемого участка расположены на большом удалении друг от друга, что характерно для кабельных или воздушных линий, используется два полукомплекта защиты, соединенные между собой вспомогательной кабельной линией.

    Если эти токи в начале и конце защищаемого участка равны между собой и направлены в одну сторону, срабатывания не происходит. Так получается при протекании номинальных токов нагрузки или при коротком замыкании вне защищаемой зоны (токов внешнего КЗ).



    Но если повреждение произошло в зоне, контролируемой защитой, мощность электрической сети протекает в точку КЗ. При одностороннем питании (для трансформаторов или генераторов) от источника в сторону защищаемого электроаппарата протекает больший ток, чем отдается им потребителю. При двухстороннем (на кабельной или воздушной линии, соединяющей между собой сети с независимыми источниками питания) токи на обоих концах линии сориентированы на точку повреждения. Создается повод для работы защиты, которая дает команду на отключение объекта одновременно со всех сторон.

    В зависимости от особенностей защищаемого объекта для реализации устройств выбираются соответствующие дифференциальные реле. Рассмотрим их особенности.

    Защита на реле РНТ

    Реле состоит из двух элементов, объединенных в один корпус. Это быстронасыщающийся трансформатор, имеющий три стержня с обмотками, и выходное токовое реле, являющееся исполнительным органом.

dif4

    Реле подключено к выводам вторичной обмотки, расположенной на крайнем стержне трансформатора. Две, а иногда и три первичные обмотки, располагаются на среднем стержне и связаны с трансформаторами тока. Имеются еще и дополнительные короткозамкнутые обмотки, предназначенные для гашения апериодической составляющей.

    Настройка реле осуществляется переключением количества витков первичных обмоток, чтобы добиться равенства магнитных потоков в магнитопроводе. Также изменением сопротивлений резисторов в выходной и компенсирующей цепях выставляются требуемое торможение при переходных процессах, а также ток срабатывания выходного реле.

    РНТ используется в основном для работы в составе РЗА силовых трансформаторов. В первый момент включения в сеть в их сердечнике возникают мощные намагничивающие токи. Они быстро затухают, но при этом создается прецедент для работы защиты: ведь мощность на намагничивание потребляется от источника и остается в трансформаторе.

    Устройство РНТ позволяет отстроиться от намагничивающих токов. При резком броске тока сердечник трансформатора быстро намагничивается и реле перестает реагировать на подобное возмущение.

    Но при этом при мощных сквозных КЗ реле может ложно сработать из-за токов небаланса. Этого недостатка лишено реле ДЗТ.

    Защита на реле ДЗТ

    Внешне реле ДЗТ почти не отличается от РНТ. Но состав обмоток и их назначение меняется.

    Магнитопровод также имеет три стержня. Первичные обмотки находятся, как и у РНТ, на среднем стержне. А вот вторичная обмотка размещена одновременно на двух крайних, там же находится еще одна, выполняющая функцию тормозной.

dif5

    Если КЗ произошло в зоне защиты, тока в тормозной обмотке реле нет, происходит его срабатывание. Если повреждение находится вне защищаемого участка, через трансформаторы протекает большой сквозной ток. Часть его поступает в тормозную обмотку, компенсируя в магнитопроводе потоки от обмоток на среднем его стержне. В итоге во вторичной обмотке результирующий ток равен нулю. Защита не срабатывает.

    Реле с успехом используется для защиты на линиях электропередач, но для силовых трансформаторов его использовать нежелательно. Имея лучшую отстройку от сквозных токов короткого замыкания, оно хуже отстраивается от токов намагничивания.

dif6    Микропроцессорные терминалы

    Все рассмотренные выше реле относятся к электромеханическим. Их производство начато давно. Несмотря на высокую надежность, они уже морально устарели. А знаниями и навыками, необходимыми для их наладки и проверки обладают далеко не все релейщики.

    Перспектива развития дифференциальной защиты подразумевает замену электромеханической техники на микропроцессорные терминалы защит, выпускаемые ведущими электротехническими фирмами: АВВ, Schneider Electric, Siprotec и другими.


Рекомендуйте эту статью другим!



Система заземления TN-C 2
янв 05, 2014 2264

Система заземления TN-C, схема, особенности, видео, достоинства и недостатки

Зачем каждому человеку знать о том, что представляют собой системы заземления? Все…
Контроллеры СИКОН С50 1
апр 14, 2014 3083

Контроллеры СИКОН С50

СИКОН С50 - это сетевой индустриальный контроллер, с помощью которого осуществляется…
Классификация автоматических выключателей
мая 14, 2013 2820

Классификация высоковольтных выключателей, общее сравнение, достоинства и недостатки

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации (отключения и…
Протоколы последовательного обмена
нояб 22, 2015 2256

Протоколы последовательного обмена

Протокол SPI. Общие сведения. Интерфейс SPI (Serial Peripheral Inter­face),…
нояб 30, -0001 10759

Цеховые подстанции системы электроснабжения

Цеховые трансформаторные подстанции напряжением 6—10/ (0,4—0,69) кВ выполняются, как…