Просто о сложном: что покажет реле мощности нулевой последовательности при обрыве фазного провода?

Из курса электрических сетей известно, что короткое замыкание (КЗ) фазы А на землю в сети с глухозаземлённой нейтралью и обрыв фазного провода (рис. 1) не являются эквивалентными повреждениями и приводят к совершенно различным соотношениям между векторами токов и напряжений нулевой последовательности.

Повреждения в электрической сети

Рис. 1. Неэквивалентные повреждения в электрической сети:
а – короткое замыкание; б – обрыв фазного провода

Если КЗ произошло в прямом направлении и реле направления мощности нулевой последовательности (РНМНП) отработало верно, то как оно поведет себя в случае обрыва фазного провода, также произошедшего в прямом направлении? Не покажет ли оно направление «за спиной»?

Чтобы дать однозначный ответ на этот вопрос, определим, для начала, что измеряет РНМНП. РНМНП измеряет угол между напряжением и током нулевой последовательности в месте установки защиты (рис. 2).

Измерения РНМНП

Рис. 2. РНМНП измеряет напряжение и ток нулевой последовательности в месте установки защиты

На комплексной схеме замещения (рис. 3) – это напряжение между точкой z0 и H0 в схеме замещения нулевой последовательности и ток, протекающий по ветви z0 — H0.

На рис.3 указаны следующие параметры:

  • Es, Er – ЭДС системы слева («за спиной») и справа (удалённой системы) соответственно;
  • Zs1Zs2, Zs0 – сопротивление системы «за спиной» по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно;
  • Zr1Zr2, Zr0 – сопротивление удалённой системы по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно;
  • H1, H2, H0 – начальная точка схемы замещения по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно;
  • К1, К2, К0 – конечная точка схемы замещения по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно;
  • Z1xf, Z2xf, Z0xf – сопротивление ВЛ до места повреждения по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно;
  • Z1lxf, Z2lxf, Z0lxf – сопротивление ВЛ от места повреждения до шин удаленной подстанции по прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно.

Схемы замещения сети по прямой, обратной и нулевой последовательности

Рис. 3. Схемы замещения сети по рис. 2 по прямой, обратной и нулевой последовательности

При изменении вида повреждения, меняется лишь способ соединения схем замещения по последовательностям, но сами схемы замещения не меняются. Отсюда следует, что РНМНП всегда измеряет ток и напряжение на сопротивлении нулевой последовательности системы «за спиной» Zs0 и угол между ними никак не зависит от сложности возникшего в сети повреждения.

Вывод: работа реле направления мощности нулевой последовательности не зависит от типа и сложности возникшего повреждения (просто земляное КЗ или обрыв с одновременным КЗ и т.д.).

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.