Направленная токовая защита

В распределительных сетях с двусторонним питанием, а также в смежных сетях с одним и несколькими источниками питания селективность действия МТЗ не обеспечивается. При коротком замыкании в любой точке сети (см.рис.7), в том числе и в точке К1, в общем случае приходят в действие все защиты. При этом для селективного отключения поврежденного участка АБ, необходимо чтобы выдержка времени защиты A3 и защиты А4, удовлетворяли условиям t₂< t₃ и t₂<t₄. Наряду с этим для селективного действия зашиты при КЗ в точке К2 должно выполнятся условие t₃<t₂ и t₃<t₁. Из этого следует, что к защитам А2 и А3 предъявляются противоречивые требования, поэтому в таких сетях МТЗ не может быть селективной и применение ее невозможно.

Рисунок 7- Схема направленной защиты

Селективное отключение повреждения в рассматриваемых сетях обеспечивается токовой направленной защитой, обладающей достаточной чувствительностью и быстродействием. В отличие от токовой защиты она реагирует не только на абсолютное значение тока в защищаемом элементе, но и на его фазу относительно напряжения на шинах у места установки защиты, т.е. действует в зависимости от направления мощности при коротких замыканиях. Селективность действия защит А2 и А3 обеспечивается контролем направления мощности КЗ. Защита приходит в действие при соблюдении двух условий: ток превышает заданное значение (ток срабатывания); знак мощности КЗ соответствует КЗ в защищаемом направлении. Кроме измерительного органа тока и органа направления мощности защита, как правило, имеет орган выдержки времени. Благодаря органам направления мощности все защиты разбиваются на две группы, не связанные между собой выдержками времени. В пределах каждой группы выдержки времени выбираются, как у максимальной токовой защиты, по ступенчатому принципу: t_n = t_n-1+ Δt . В соответствии с этим на рис.8 построены характеристики выдержки времени максимальных токовых направленных защит с независимой выдержкой времени в радиальной сети с двухсторонним питанием. Стрелками указано направление мощности, при котором органы направления разрешают защитам срабатывать. С учетом этого защиты разбиты на две группы: А2, А4, А6 и А5, А3, А1.

Рисунок 8 - Определение выдержки времени с помощью встречно-ступенчатого графика

Максимальную выдержку времени имеют защиты А1 и А6. Они отстраиваются по времени от защит других присоединений подстанций А и Г. В каждой группе защит время срабатывания увеличивается по мере приближения к источникам питания. Принято считать, что выдержки времени максимальных токовых направленных защит определяются по встречно-ступенчатому принципу (рис.8).