【20150820】Как устанавливаются значения защиты для первого, второго и третьего уровней высоковольтной сети?

1. Защита от тока нулевой последовательности первого уровня. Ее настройка должна соответствовать следующим требованиям: (1) необходимо учитывать максимальный ток нулевой последовательности, протекающий по линии в условиях нормальной эксплуатации или во время планового ремонта, при возникновении однофазных или двухфазных замыканий на землю в конце линии (или на обоих терминалах шины). (2) Избегание максимального тока нулевой последовательности при полной работе всех фаз в течение периода однофазного повторного замыкания. Если требуется защита от тока нулевой последовательности без ограничения по времени при работе линии в условиях неполного фазирования, причем максимальный уровень тока нулевой последовательности в таких условиях превышает уровень тока при замыкании на землю на одном (или обоих) концах линии, то необходимо установить две защитные системы с безоговорочным действием для обработки тока нулевой последовательности. Одна из этих систем должна быть чувствительной к сигналам, связанным с замыканием на землю на концах линии, а другая — менее чувствительной к таким сигналам, чтобы обеспечить защиту при работе линии в условиях неполного фазирования. Поскольку невозможно избежать тока нулевой последовательности при частичной работе двигателя, в течение периода повторного включения одной фазы один из узлов защиты должен быть выключен, а только другой узел защиты будет продолжать работать в условиях частичной работы двигателя. Следует отметить, что во время работы в режиме неполной фазности необходимо сохранять защиту первого уровня без временных ограничений, способную справляться с током нулевой последовательности при неполной фазности. Эта защита служит основой для настройки защиты второго уровня на смежных линиях; кроме того, именно благодаря тому, что эта защита продолжает работать в режиме неполной фазности, обеспечивается соответствие настроек защиты разных уровней на смежных линиях, что предотвращает происхождение неселективных аварийных отключений. Исходя из этого, устанавливается участок с повышенной чувствительностью для расширения зоны защиты участка без ограничения по времени при первой неисправности. Следовательно, у устройства защиты по направлению тока нулевой последовательности, используемого в сочетании с комплексным автоматическим восстановлением цепи, также должна быть возможность реализации двух режимов работы. 2. Защита от тока нулевой последовательности с двумя уровнями активации: 1) Для повышения чувствительности при неисправностях в конце линии и сокращения времени реагирования можно при настройке учитывать только совместную работу с защитой соседних линий, имеющей менее высокий уровень чувствительности. Такая настроенная двухэтапная защита от тока, если в течение периода однофазного восстановления работы линии её значения тока и временные параметры не позволяют избежать режима работы при неполном фазировании, должна быть выведена из эксплуатации. 2) В некоторых системах на отдельных краткосрочных линиях устанавливается так называемая защита второго уровня с пониженной чувствительностью. Значение тока, при котором она срабатывает, определяется с учетом максимального значения тока нулевой последовательности, необходимого для избежания работы системы в условиях неполной фазности. Однако такая защита не может предотвратить аварии, возникающие в конце линии; поэтому к ней добавляется временной элемент. Во время однофазного восстановления цепи на этой линии второй уровень незащищенности не выходит из строя. Установка нечувствительной двухступенчатой защиты предназначена в основном для улучшения условий согласованной настройки соседних резервных участков. При отсутствии нечувствительного второго уровня защиты, второй уровень защиты соседних линий может работать только в сочетании с нечувствительным первым уровнем той же линии, тогда как третий уровень защиты соседних линий должен работать в сочетании с третьим уровнем защиты той же линии после её автоматического включения. При наличии нечувствительного второго уровня регулировки, параметры второго или третьего уровней регулировки соседних линий могут быть настроены в соответствии с ним, тем самым улучшая эффективность защиты соседних линий. В некоторых случаях эффект от такого улучшения довольно заметен. Поэтому в устройствах защиты от тока нулевой последовательности необходимо учитывать возможность реализации двух уровней защиты. Однако, хотя для устройства требуется возможность наличия как двух первых сегментов, так и двух вторых сегментов, невозможно, чтобы одновременно в одном защитном устройстве присутствовали нечувствительный первый сегмент и нечувствительный второй сегмент. 3. Защита на основе тока нулевой последовательности. Режимы работы устройства защиты, основанного на токе нулевой последовательности, настраиваются с учетом принципа поэтапной координации. Необходимо использовать четыре режима защиты. Хотя в некоторых отечественных электроэнергетических системах трехуровневая защита также может соответствовать требованиям к настройке, для защиты выключателей байпаса, поскольку они должны заменять защиту множества линий, в целях удобства эксплуатации обычно предусматривается несколько дополнительных уровней защиты. Для этого в устройстве защиты также предусмотрены дополнительный токовый элемент и временной элемент; при необходимости можно добавить ещё один уровень защиты.