1.          Краткая характеристика.

На ВЛ 330-500кВ  в качестве резервной защиты при к.з. на землю (однофазных, двухфазных на землю) используется направленная токовая защита от замыканий на землю (земляная защита). Она предназначена для осуществления функций как ближнего (работа вместо основной защиты линии в случае ее отказа или вывода из работы), так и дальнего (при к.з. на смежных элементах и отказах их защит) резервирования.

Типовая панель резервных токовых защит содержит :

-          направленную четырехступенчатую земляную защиту ;

-          защиту сравнения (токовая поперечная направленная защита нулевой последов тельности);

-          защиту от неполнофазного режима на линии (ЗНР) ;

-          междуфазную токовую отсечку (МФО).

Все резервные токовые защиты подключаются к трансформаторам тока в цепях выключателей линии и шунтирующего реактора. Такое включение исключает необходимость отстройки защит линии от к.з. в реакторе.

Принцип действия земляной защиты (ЗЗ) основан на использовании пусковых органов, реагирующих на составляющие токов нулевой последовательности (НП). Последние выделяются фильтром тока НП, в качестве которого используется нулевой провод трансформаторов тока, соединенных по схеме полной звезды.

Земляная защита строится по ступенчатому принципу.

Ток срабатывания первой ступени ЗЗ выбирается по условиям отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции, а также от тока неполнофазного режима, возникающего в цикле ОАПВ на защищаемой линии или кратковременно - при неодновременном включении фаз выключателя. Зона чувствительности 1-я ступени земляной защиты - меньше длины защищаемой линии.

2-я ступень в общем случае обеспечивает защиту своей линии не во всех режимах.

Надежную защиту линии обеспечивает 3-я ступень. Поэтому предусмотрена возможность ее автоматического, оперативного и телеускорения (с использованием команд № 2, 3 и 14 телеускорения резервных защит линии).

4-я ступень резервирует защиты данной линии, а также защиты смежных линий.

В схеме защиты предусмотрена возможность выполнения каждой из четырех ступеней направленной включением последовательно с замыкающим контактом соответствующего токового реле замыкающего контакта реле - повторителя реле мощности нулевой последовательности. Токовые цепи реле мощности включаются в токовые цепи нулевого провода ТТ аналогично земляной защите, а цепи напряжения подключаются к вторичной обмотке трансформатора напряжения, соединенной в “разомкнутый треугольник”. Вопрос о выполнении отдельных ступеней земляной защиты направленными или ненаправленными решается с учетом обеспечения требований чувствительности, надежности срабатывания и селективности защиты.

При однофазном к.з. и введенном в работу ОАПВ после срабатывания избирателя поврежденной фазы линии автоматически выводятся из работы те ступени земляной защиты, которые могут сработать от тока 3Iо в неполнофазном режиме. После возврата

схемы ОАПВ в исходное состояние или фиксации действия ОАПВ на отключение 3-х фаз указанные ступени автоматически вводятся в работу.

Для уменьшения времени отключения к.з., связанных с землей, на ВЛ-330-14 и ВЛ-330-15 используется ускорение 3-ей ступени земляной защиты с контролем направления мощности нулевой последовательности в параллельной линии (именуемая защитой сравнения). Принцип ее действия основан на том, что при внешних к.з. мощность нулевой последовательности в обеих линиях направлена одинаково (от шин в линию), а при к.з. в защищаемой зоне направление указанной мощности на неповрежденной ВЛ меняется на противоположное (из линии к шинам), в то время как на поврежденной ВЛ она остается направленной от шин в линию.

В схеме управления и автоматики выключателя 110,220,330¸500кВ имеется защита от непереключения его фаз (ЗНПФ), которая с небольшой выдержкой времени (в цикле ОАПВ автоматически увеличивающейся на время фиксации действия схемы ОАПВ на отключение 1-й фазы) однократно действует на отключение этого выключателя 3-мя фазами в случае его неполнофазного включения или отключения (без пуска УРОВ). Если несоответствие не устранено, с целью уменьшения времени ликвидации неполнофазного режима на ВЛ 330¸500кВ и пуска УРОВ предусматривается защита от неполнофазного режима на линии . Практически это - ускорение до 0.3¸0.6с. последней, самой чувствительной 4-й ступени (с исключением ее направленности) земляной защиты по факту срабатывания защиты от непереключения фаз выключателя (ЗНПФ) в отраженных выше условиях. ЗНР действует на отключение линии с запретом ТАПВ.

Для резервирования при междуфазных к.з. дистанционной защиты линии предназначена междуфазная токовая отсечка в двухфазном двухрелейном (как правило используется на ВЛ-500кВ) исполнении. Токовые реле включаются на полные токи соответственно фаз “А” и “С”. Реле тока МФО отстраиваются от 3-х фазного к.з. на шинах противоположной подстанции в максимальном режиме, качаний и асинхронного режима. Поэтому в общем случае зона чувствительности МФО невелика.

С целью быстрого отключения междуфазных замыканий через большие переходные сопротивления выполнена БМТО - быстродействующая междуфазная отсечка, вводимая в работу на 0.8с. с момента включения линии под напряжение как вручную (ключом управления), так и от ТАПВ ОНл.