reforef.ru 1
5.13. Защита ограниченной селективности (ЗОС).


Возможны ситуации, когда очень желательно было бы иметь дополнительную резервную защиту ВЛ 110-220 кВ. Например:
1. ВЛ 110 кВ не имеет основной защиты, имеет только резервные защиты: ДЗ, ЗЗ и МФТО. Если необходимо вывести из работы для проверки или по неисправности ДЗ или ЗЗ, то ВЛ остается без защиты от междуфазных КЗ или от КЗ на землю. Так как оставлять включенную ВЛ без защиты нельзя, то в этом случае возможны следующие варианты:
1.1. Вместе с выводом защиты отключить ВЛ. Конечно, этот вариант плохой, так как отключение ВЛ может быть недопустимо или нежелательно по режиму работы энергосистемы или потребителей, а защиту вывести надо, например, по неисправности.
1.2. Включить ВЛ через ОВ с защитами ОВ. Этот вариант лучше первого, но тоже не всегда устраивает, так как, во-первых, ОВ может быть уже занят для другой ВЛ, а во-вторых, из-за вывода защиты, необходимо производить достаточно сложные оперативные переключения по переводу ВЛ на ОВ.
1.3. Вместо выведенной защиты ввести бы какую-нибудь дополнительную резервную защиту. При этом защищаемую ВЛ не требуется ни отключать, ни переводить на ОВ.
2. ВЛ имеет и основную и резервные защиты. Если необходимо вывести основную защиту ВЛ, то возможны следующие варианты:
2.1. Вместе с выводом защиты отключить ВЛ. Конечно, этот вариант плохой, так как отключение ВЛ может быть недопустимо или нежелательно по режиму работы энергосистемы или потребителей, а защиту вывести надо, например, по неисправности. В энергосистеме Челябинской области этот вариант не применяется.
2.2. Включить ВЛ через ОВ. Этот вариант в данном случае смысла не имеет, так как на ОВ отсутствует ВЧ защита.
2.3. Просто вывести основную защиту. При этом, во-первых, ВЛ остается без ближнего резервирования защит и, во-вторых, КЗ в конце ВЛ будут отключаться с выдержками времени 2-3 ступеней резервных защит. Если эти недостатки допустимы, то такой вариант применяется.

2.4. При выводе основной защиты ввести оперативные ускорения резервных защит. При этом КЗ в любой точке ВЛ отключаются достаточно быстро, с временем, не превышающим 0,3÷0,4 сек., но ближнего резервирования защит по-прежнему нет.

2.5. Вместо выведенной основной защиты ввести бы какую-нибудь дополнительную резервную защиту, достаточно быстродействующую. При этом обеспечивалось бы и ближнее резервирование защит и допустимое время отключения поврежденной ВЛ.
3. ВЛ имеет и основную и резервные защиты. Если необходимо вывести резервную защиту ВЛ, то возможны следующие варианты:
3.1. Вместе с выводом резервной защиты отключить ВЛ. Конечно, этот вариант плохой, так как отключение ВЛ может быть недопустимо или нежелательно по режиму работы энергосистемы или потребителей, а защиту вывести надо, например, по неисправности.
3.2. Включить ВЛ через ОВ с резервными защитами ОВ и с переводом на ОВ основной защиты ВЛ. Этот вариант лучше первого, но тоже не всегда устраивает, так как, во-первых, ОВ может быть уже занят для другой ВЛ, а во-вторых, из-за вывода защиты, необходимо производить достаточно сложные оперативные переключения по переводу ВЛ на ОВ.
3.3. Просто вывести резервную защиту. Этот вариант плохой, так как при этом ВЛ остается без ближнего резервирования защит и без дальнего резервирования защит. В энергосистеме Челябинской области этот вариант не применяется.
3.4. Вместо выведенной резервной защиты ввести бы какую-нибудь дополнительную резервную защиту для обеспечения ближнего резервирования защит.
В энергосистеме Челябинской области в качестве дополнительной резервной защиты используется защита ограниченной селективности (ЗОС). Нормально ЗОС выведена и вводится в работу при выводе основной или резервной защиты ВЛ.
Принцип действия ЗОС.
Защита простая токовая ненаправленная, реагирует на увеличение тока в защищаемой ВЛ. Три токовых реле ЗОС включаются на токи фаз А и С (междуфазный комплект ЗОС) и на ток нулевой последовательности (земляной комплект ЗОС). Таким образом, ЗОС реагирует на все междуфазные КЗ и на КЗ на землю.
Упрощенная принципиальная электрическая схема ЗОС приведена на рис. 5.13.1.

Ток срабатывания ЗОС определяется по двум условиям:
1. По условию отстройки от максимального тока нагрузки – только междуфазный комплект ЗОС:

IСЗ = КОТС·IНАГР.МАКС
2. По условию обеспечения необходимой чувствительности при КЗ в конце защищаемой ВЛ в минимальном режиме работы энергосистемы:

IСЗ = IК.МИНЧ

То есть, ЗОС гарантированно защищает всю ВЛ при всех видах КЗ во всех режимах.
Выдержка времени ЗОС принимается обычно 0,3÷0,4 сек. для обеспечения селективности с быстродействующими защитами прилежащей сети.
ЗОС может излишне срабатывать при внешних КЗ как в сторону защищаемой ВЛ, так и за спиной. Если внешнее короткое замыкание будет отключаться резервными защитами с выдержкой времени, то ЗОС успеет излишне отключить неповрежденную ВЛ. Поэтому ЗОС и называется ЗОС.
ЗОС применяется не на всех ВЛ, а только на тех, на которых это необходимо по рассмотренным выше трем ситуациям.
Достоинства ЗОС:
1. Простота. ЗОС состоит из трех реле тока, одного реле времени, одного промежуточного реле и одного указательного реле.

2. Надежность. ЗОС, как и другие простые защиты (МФТО, МТЗ и ЗЗ), практически всегда работает правильно.

3. Дешевизна. Если на ВЛ уже установлены МФТО, ЗЗ, ДЗ и ВЧ защита, то добавление еще ЗОС практически не увеличивает общей стоимости защит ВЛ.

4. Гарантированная чувствительность. Ток срабатывания ЗОС специально выбирается по условию обеспечения чувствительности ко всем видам КЗ во всех точках защищаемой ВЛ во всех режимах работы энергосистемы.

5. Быстродействие. Время срабатывания ЗОС 0,3÷0,4 сек. с одной стороны, обеспечивает селективность с быстродействующими защитами сети, а с другой стороны, практически всегда допустимо для ВЛ 110-220 кВ.

6. Обеспечение ближнего резервирования защит в отличие от оперативного ускорения защит. При выводе основной защиты ВЛ можно ввести или оперативное ускорение резервных защит или ЗОС. Оперативное ускорение резервных защит не обеспечивает ближнего резервирования, а ЗОС обеспечивает.

Недостатки ЗОС:
1. Возможность неселективной работы ЗОС. Если внешнее КЗ будет отключаться 2-3 ступенями резервных защит, то ЗОС может неселективно излишне отключить неповрежденную ВЛ. С этим недостатком приходится смириться, так как, во-первых, отключение смежных ВЛ 2-3 ступенями защит происходит достаточно редко, а во-вторых, неселективная работа ЗОС исправляется действием АПВ.

2. В некоторых случаях применение ЗОС оказывается невозможным, так как ток срабатывания ЗОС, определяемый по условию обеспечения чувствительности, оказывается не отстроен от максимально возможного тока нагрузки ВЛ.

3. ЗОС менее селективна, чем оперативное ускорение резервных защит, так как резервные защиты обычно направленные, а ЗОС - нет. То есть, оперативно ускоренные резервные защиты могут неселективно работать только при КЗ в сторону от шин в линию, а ЗОС - в любую сторону.

18.11.06.