Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Все защиты делятся на 2 класса по селективности:
защиты с относительной селективностью – имеют защиты, на которые по принципу действия можно возложить функции резервных защит при к.з. на смежных элементах сети. С учётом этого такие защиты в общем случае должны выполняться с выдержками времени;
защиты с абсолютной селективностью – имеют защиты, селективность которых при внешних к.з. обеспечивается их принципом действия, т.е. защита способна работать только при к.з. на защищаемом объекте. Поэтому защиты с абсолютной селективностью выполняются без выдержек времени.

Критерий – остаточное напряжение не менее 60 % от номинального. Кроме того, нужно учитывать и время срабатывания выключателей:
tоткл=tз+tв, где tз – время действия защиты, tв – время отключения выключателя – 0,15...0,06 с.
Современные устройства быстродействующей релейной защиты имеют время действия 0,02-0,1 с.
Быстродействующие защиты могут быть и неселективными, для исправления неселективности используется АПВ

Резервирование следующего участка – важное требование. Если защита по принципу своего действия не работает за пределами основной зоны, ставят специальную резервную защиту.

Ненадёжная защита сама становится источником аварий.
При эксплуатации возможны следующие виды отказов в функционировании устройств релейной защиты:
отказы срабатывания при требуемом срабатывании;
излишние срабатывания при повреждениях в защищаемой зоне с требованием несрабатывания;
ложные срабатывания при отсутствии повреждений в защищаемой зоне.
Требование надёжности обеспечивается совершенством принципов защиты и конструкцией аппаратуры, простотой выполнения, а также уровнем эксплуатации.

1.5. Элементы релейной защиты

1.5. Элементы релейной защиты

1.5. Элементы релейной защиты

По способу воздействия исполнительного органа различаются реле прямого действия (а), у которых исполнительный орган отключает выключатель путём прямого механического воздействия, и реле косвенного действия (б), исполнительный орган которых воздействует на привод выключателя с помощью оперативного тока.

Постоянный оперативный ток
Источниками данного тока являются аккумуляторные батареи напряжением 24, 48, 110 и 220 В.
Переменный оперативный ток
Для питания оперативных цепей переменным токос используется ток или напряжение сети. Источниками служат измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также трансформаторы собственных нужд, подключаемые на ток и напряжение самой сети.

Все трансформаторы тока можно классифицировать по следующим основным признакам:
По роду установки – для работы на открытом воздухе; для работы в закрытых помещениях; для встраивания во внутренние полости электрооборудования; для специальных установок.
По способу установки – проходные трансформаторы тока; опорные; встраиваемые;
По числу коэффициентов трансформации – с одним коэффициентом трансформации; с несколькими коэффициентами трансформации, получаемыми изменением числа витков первичной или вторичной обмотки, или обеих обмоток;
По выполнению первичной обмотки – одновитковые; многовитковые.
По роду изоляции между первичной и вторичной обмотками ТТ – с твёрдой изоляцией (фарфор, литая изоляция, прессованная изоляция ); с вязкой изоляцией (заливочные компаунды); с комбинированной изоляцией (бумажно – масляная, конденсаторного типа); с газообразной изоляцией (воздух, элегаз).
По принципу преобразования тока – электромагнитные трансформаторы тока; оптико – электронные трансформаторы тока.

2. Угловая погрешность, определяемая как угол δ
Причиной возникновения погрешностей у трансформаторов тока является существование тока намагничивания.
Чем меньше ток намагничивания, тем меньше погрешности ТТ.
При номинальном значении первичного тока ток намагничивания ТТ обычно не превышает 0,5 – 3% номинального тока.
Величина тока намагничивания зависит от э.д.с. Е2 и
сопротивления ветви намагничивания Zнам, т.е.:
Э.д.с. Е2 можно определить как падение напряжения от тока I2 в сопротивлении вторичной обмотки Z2 и сопротивлении нагрузки ZН, т.е. Е2 = I2 (Z2+ ZН)
Так как величина вторичного тока I2 зависит от величины первичного тока I1, то э.д.с. Е2, а следовательно, и ток намагничивания Iнам возрастают при увеличении тока I1 или при увеличении сопротивления нагрузки ZН, подключённой ко вторичной обмотке.

1. Токовая погрешность (погрешность в коэффициенте трансформации) (ΔI):

Сопротивление Zнам обратно пропорционально магнитному сопротивлению Rм сердечника трансформатора тока, определяемому конструктивными параметрами трансформатора тока:

Для уменьшения погрешностей трансформатор тока должен работать в прямолинейной части своей характеристики намагничивания (где ток намагничивания пропорционален потоку в сердечнике трансформатора). Это условие обеспечивается: конструктивными параметрами сердечника; правильным выбором нагрузки вторичной обмотки; снижением величины вторичного тока, что достигается выбором соответствующего коэффициента трансформации.

Для каждой схемы определяется отношение тока в реле Iр к току в фазе Iф, которое называется коэффициентом схемы:
Коэффициент схемы необходимо учитывать при расчёте уставок и оценке чувствительности токовой защиты.

При нормальном режиме и трехфазном к.з. в реле I, II и III проходят токи фаз:

а в нулевом проводе — их гео­метрическая сумма, , которая при симметричных режимах равна нулю.

Векторная диаграмма токов
а — при трехфазном к. з.;
б — при двухфазном к. з.;
в — при однофазном коротком замы­кании;
г — при двухфазном к. з. на землю;
д — при двойном замыкании на землю в раз­ных точках.

Ток в реле равен току в фазе, поэтому коэффициент схемы равен единице: КСХ = 1.
Выводы:
Схема полной звезды реагирует на все виды замыканий.
Схема применяется для включения защиты от всех видов однофазных и междуфазных к.з.
Схема отличается надежностью, так как при любом замыкании срабатывают по крайней мере два реле.

При нормальном режиме и трехфазном к.з. в реле I и III проходят токи фаз:

а в нулевом проводе — их гео­метрическая сумма, , которая при симметричных режимах равна нулю.

Выводы:
Схема неполной звезды реагирует на все виды междуфазных замыканий.
Схема достаточно надежна, т.к. при любом междуфазном замыкании срабатывают, по крайней мере, два реле.
Для ликвидации однофазных замыканий требуется дополнительная защита.
Используется для подключения защиты от междуфазных к.з.
Коэффициент схемы КСХ = 1.

Из токораспределния видно, что в каждом реле проходит ток, равный геометрической разности токов двух фаз:

При симметричной нагрузке и трехфаз­ном к.з. в каждом реле проходит линейный ток, в раз больший фазных токов и сдвинутый относи­тельно последних по фазе на 30°. Коэффициент схемы КСХ =

Схема соединения трансформаторов тока в тре­угольник обладает следующими особенностями:
1. Токи в реле проходят при всех видах к.з., и, следовательно, защиты по такой схеме реагируют на все виды к.з.
2. Отношение тока в реле к фазному току зависит от вида к.з.
3. Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника трансформаторов тока, не имея пути для замыка­ния через обмотки реле, значит при к.з. на землю в реле попадают только токи прямой и обратной последовательностей, т. е. только часть тока к.з.

Такое соединение позволяет выполнить защиту от всех видов междуфазных замыканий. Схема отличается экономичностью, но в то же время обладает сравнительно невысокой надежностью – отказ реле ведет к отказу защиты.
Рассматриваемая схема может применяться только для за­щиты от междуфазных к.з. в тех случаях, когда она обеспечивает необходимую чувствительность при двухфазных к.з.

ТТ устанавливаются в 2-х фазах (обычно А и С), их вторичные обмотки соединяются разноимёнными зажимами, к которым параллельно подключается токовое реле. В некоторой литературе эту схему называют схемой неполного треугольника.

Ток в реле равен геометрической сумме токов двух фаз, в которых установлены ТТ:

Ток в реле появляется только в режимах 1ф. к.з. и 2-х фазных к.з. на землю, так как только в этих режимах появляется ток нулевой последовательности.

ТТ устанавливаются во всех фазах, а одноимённые зажимы их вторичных обмоток соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле.

Ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трёх фаз:

Рассматриваемую схему часто называют трёхтрансформаторным фильтром токов I0 и применяют для защит от однофазных и 2-х фазных к.з. на землю.

Определяется рабочий ток защищаемого объекта I раб.
По найденному значению тока и номинальному напряжению выбирается трансформатор тока.
Определяется максимально возможное значение тока повреждения защищаемого объекта I к.макс..
Рассчитывается кратность тока короткого замыкания как отношение
где I1.ном – номинальный первичный ток ТТ.

Зная кратность К, по кривой 10%-й погрешности определяется допустимая нагрузка ZН. доп для выбранного трансформатора тока.
Учитывая схему соединения ТТ, рассчитывается фактическая нагрузка трансформаторов тока ZН.факт. и сравнивается с допустимой ZН. доп.
Если ZН.факт ≤ ZН. доп считается, что трансформатор тока удовлетворяет требованиям точности и его можно использовать для данной схемы защиты. Если ZН.факт > ZН. доп, то необходимо принять меры для уменьшения нагрузки.

Защиты с абсолютной селективностью работают только при коротком замыкании на защищаемом участке. К таким защитам относятся дифференциальные и дифференциально-фазные защиты.

3.1. Максимальная токовая защита линий
Принцип действия

В результате этого чувствительность защиты при к.з. резко повышается.

Напряжение срабатывания защиты выбирается исходя из следующих условий:
реле напряжения не должны срабатывать (замкнуть контакты) при минимальном значении рабочего напряжения:

реле напряжения должны возвращаться (разомкнуть контакты) после отключения к.з. и восстановления напряжения до уровня минимального рабочего:

Учитывая коэффициент возврата Кв, окончательная формула для расчёта напряжения срабатывания МТЗ с пуском по напряжению:

Напряжение Uраб.мин. обычно принимается на 5-10% ниже нормального значения.

Максимальная защита с блокировкой минимального напряжения не действует при перегрузках, не сопровождающихся понижением напряжения, и имеет повышенную чувствительность к току к.з. по сравнению с простой максимальной защитой.
Применяется на линиях с большой аварийной нагрузкой.

а – ТО мгновенного действия;
б – ТО с выдержкой времени

Токовая отсечка не должна срабатывать при к.з. на смежном участке сети, поэтому её ток срабатывания отстраивается от максимального тока внешнего для данной линии к.з. (т.е. от максимального тока к.з. в конце защищаемой линии):

Кривая Iк=f(L) показывает изменения тока 3‑х фазного к.з. в зависимости от расстояния до точки к.з. Кривая построена на основании выражения:

Зона действия отсечки охватывает только часть линии и меняется в зависимости от режима работы системы (зона А – при максимальном, зона Б – при минимальных режимах системы).
Зона действия отсечки определяется графически.
Зону ТО можно также определить по формуле:

Для линий с 2‑х сторонним питанием токи срабатывания отсечек по концам линии выбираются одинаковыми и равными.

Существует зона при к.з. в которой будут срабатывать обе токовые отсечки по концам защищаемой линии. При к.з. вне этой зоны будет срабатывать только одна из отсечек.

Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточного реле.

Достоинством ТО является быстрое отключение к.з., возникающих вблизи источника питания, т.е. повреждений сопровождающихся большими токами к.з.
Недостатком токовой отсечки является то, что она защищает только часть линии и не может быть использована в качестве основной защиты.

Определяя направление мощности к.з., проходящей по линии, можно выявить, где возникло к.з. – на защищаемой линии или на других присоединениях, отходящих от шин данной подстанции.
Направленной называется защита, действующая только при определённом направлении (знаке) мощности к.з.
Направленные защиты для обеспечения селективности в сетях с 2-х сторонним питанием должны устанавливаться с обеих сторон каждой линии и действовать при направлении мощности от шин в линию, а выдержки времени защит, работающих при одном направлении мощности, должны согласовываться между собой по ступенчатому принципу, нарастая по направлению к источнику питания, от тока которого они действуют.

Упрощенная схема максимальной токовой направленной защиты

Реле направления мощности в схемах максимальных токовых направленных защит могут подключаться к токовым цепям и цепям напряжения по различным схемам, так как мощность, подводимая к реле SP может иметь недостаточную для срабатывания реле величину (при близких к.з. за счёт снижения напряжения UP или при неблагоприятных значениях угла ϕР когда Sin равен или близок к нулю).

Схема включения реле направления мощности и векторные диаграммы токов и напряжений, подводимых к реле:
а) при 90-градусной схеме;
б) при 30-градусной схеме.

а) цепи тока
б) цепи напряжения
в) цепи постоянного тока

Чувствительность токовых пусковых органов максимальной токовой направленной защиты оценивается по току 2-х фазного к.з. в конце защищаемой линии и в конце резервируемых участков.

Время срабатывания определяется временем действия исполнительного органа защиты – промежуточных реле:

Токи и времена срабатывания вторых ступеней защит (ТО с выдержкой времени) отстраиваются от токов и времени срабатывания первых ступеней защит предыдущего участка сети:

Параметры срабатывания третьих ступеней защит (МТЗ) определяется как у обычной максимальной токовой защиты.

Для питания защит ТН могут устанавливаться на шинах электростанций и подстанций и питать защиты всех присоединений или устанавливаться на каждом присоединении

Отношения чисел витков обмоток называется коэффициентом трансформации и обозначается nн:

Следовательно, можно записать:

Для уменьшения погрешности трансформатора напряжения необходимо уменьшать сопротивление об­моток z1 и z2, ток намагничивания Iнам и ток нагрузки, т. е. вторичный ток I2.

Напряжение на зажимах разомкнутого треугольника равно геометрической сумме напряжений вторичных обмоток:

Повреждения в цепях ТН

Во вторичных цепях трансформатора напряжения могут воз­никать повреждения (к. з. и обрывы). Короткие замыкания вызы­вают опасное увеличение тока в трансформаторе, и поэтому для его защиты устанавливаются предохранители или автоматы, пре­рывающие цепь при появлении повышенных токов. Повреждения вторичных цепей, а также их нарушение при перегорании предо­хранителей или действии автоматов искажают величину и фазу 'коричного напряжения, что приводит к неправильной работе защиты.

Блокирующие устройства, реагирующие на появление U0 и I0 при повреждениях в цепях напряжения

Контроль цепей разомкнутого треугольника ТН

Блокирующее устройство на сравнении напряжений двух вторичных обмоток ТН
Схема с семиобмоточным трансформатором

Блокирующее устройство на сравнении напряжений двух вторичных обмоток ТН
Схема с тремя однофазными трансформаторами

1. Ток и напряжение нулевой последовательности в какой-либо точке сети равны:

Напряжение U0K, появляющееся на каждой фазе в месте к. з. Под влиянием этого напряжения в каждой фазе воз­никают токи I0. Они замыкаются по контуру фаза — земля через место по­вреждения (точка К) и заземленные нейтрали.
Таким образом, при замыканиях на землю появление токов I0 возможно только в сети, где имеются трансформаторы с заземленными нейтралями.

2. Если трансформатор имеет соединение обмоток Υ/Δ, то замыкание на землю на стороне треугольника не вызывает токов нулевой последовательности на стороне звезды.
3. Если сети различных напряжений связаны трансформатором, имеющим схему соединения Υ/Υ, с заземлёнными нулевыми точками обеих обмоток, то замыкание на землю в сети одной звезды вызывает появление токов нулевой последовательности в сети второй звезды.
4. При наличии автотрансформаторов, связывающих сети двух напряжений, замыкание на землю в сети одного напряжения вызывает появление токов нулевой последовательности в сети другого напряжения.

Ток небаланса равен геометрической сумме намагничивающих токов трансформаторов тока:

Таким образом, ток срабатывания МТЗ нулевой последовательности выбирается исходя из 2-х условий: по условию надёжного срабатывания защиты при к.з. в конце следующего участка цепи; по условию отстройки от токов небаланса:

7. Максимальная токовая защита нулевой последовательности
Схема и принцип действия
Ток небаланса

Чувствительность защиты характеризуется коэффициентом чувствительности:

7. Максимальная токовая защита нулевой последовательности
Схема и принцип действия
Ток небаланса

Кн=1,3÷1,5

8. Токовые направленные защиты нулевой последовательности

Мощность нулевой последовательности Sо = UоIо
Uр = ЗU0, IР == 3I0

8. Токовые направленные защиты нулевой последовательности

Отсечка нулевой последовательности с выдержкой времени отстраивается по току и времени от мгновенной отсечки нулевой последовательности предыдущей линии:

Сети с малым током замыкания на землю работают с изолиро­ванной нейтралью или с заземленной через дугогасящую катушку (ДГК).

Токи при замыкании на землю. В месте повреждения К проходят токи, замыкающиеся через емкости фаз сети.

Вследствие нарушения симметрии и баланса емкостных и фазных напряжений появляются составляющие нулевой последовательности:

Простейшей защитой от замыканий на землю является общая неселективная сигнализация о появлении замыкания на землю без указания поврежденного участка.

Способы получения искусственного тока
Включение активного сопротивления параллельно дугогасящей катушке с последующим его автоматическим отключением.
Работа с постоянной перекомпенсацией, при которой ток ДГК выбирается больше емкостного тока сети.
Наложение на ток повреждения тока непромышлен­ной частоты (например, 100 или 25 Гц), подаваемого от специаль­ного источника в цепь ДГК. Этот ток замыкается по тому же контуру, что и ток дугогасящей катушки. На появление этого тока реагирует защита.

Токовая защита, реагирующая на полный ток нулевой последовательности

Размещение защит в сети

Распределение токов нулевой последовательности в сети при замыканиях на землю

1. Емкостный ток нулевой последовательности проходит по всем поврежденным и неповрежденным линиям сети. Ток дугогасящей катушки замыкается только по поврежденной линии Л1.
2. В поврежденных линиях Л2 и Л3 проходит ёмкостный ток нулевой последовательности, замыкающейся через емкости фаз данной линии Сл2 и Сл3. Эти токи направлены к шинам и их величины равны:

3. Емкостный ток равен сумме ёмкостных токов всех неповрежденных линий.

4. Токораспределение показывает, что в некомпенсированной сети могут применяться направленные защиты, реагирующие на реактивную мощность нулевой последовательности, обуслов­ленную емкостным током.

Ток срабатывания токовой защиты

Для обеспечения селективного действия защиты необходимо отстроить ее ток срабатывания от емкостного тока, проходящего по защищаемой линии при замыканиях на землю на других присоединениях, и от тока не­баланса при к. з. в сети. Если емкость фазы защищаемой линии равна СЛ, то емкостный ток в защите при внешнем замыкании на землю равен утроенному току IОЛ этой линии, т. е. Iр = 3I0(л) = = 3UфωСл.
Первичный ток срабатывания защиты принимают равным:

Чувствительность защиты при замыканиях па землю на защищаемой линии проверяется по отношению токов, протекающих через ТНП поврежденной линии, к току срабаты­вания защиты:

Направленная защита

В сети, работающей с перекомпенсацией емкостного тока, направленная защита неприменима, так как реактивный топ, протекающий в поврежденной линии, и емкостный ток в неповреж­денной имеют одинаковое направление.
В перекомпенсированной сети реле мощности используется в тех случаях, когда для действия защиты создается активный ток искусственным путем. В этом случае должно при­меняться реле мощности косинусного типа.

Защиты, реагирующие на высшие гармоники тока компенсированной сети

Защиты, реагирующие на токи неустановившегося режима

К этой группе относятся два вида защит. Одни реагируют на появление тока высокой частоты, а вторые — на знак волн тока или соответствую­щей ему мощности.

Токи фаз IА, 1В и 1С создают в магнитопроводе соответствующие магнитные потоки ФА, ФВ и Фс; складываясь, они образуют результирующий поток первичной обмотки:

Имеются две принципиально различные схемы дифференциальных защит с циркулирующими токами и уравновешенными напряжениями.
При к.з. вне защищаемой линии ток в реле равен:

За счет погрешности ТТ в реле появляется ток небаланса:

При к.з. на защищаемой линии ток в реле равен:

При внешних к.з. ток в реле равен:

В схемах дифференциальных защит оба принцип нашли широкое применение.

Выразив вторичные токи через первичные с учетом погрешности ТТ, получим:

Так как при внешнем к.з. , то:

Ток Iнб особенно возрастает при насыщении трансформаторов тока, так как при этом резко усиливается раз­личие в токах намагничивания трансформаторов тока. Поэтому, помимо, обеспечения наибольшей идентичности характеристик намагничивания, стремятся к тому, чтобы при максимальном токе внешнего к. з. магнитопроводы трансформаторов тока не насыщались.

Для выполнения этого условия используются следующие пути:
1.Применяются трансформаторы тока, насыщающиеся при возможно больших кратностях тока к. з. и вторичной нагрузки zн.
2.Принимаются меры для ограничения величины вторичной э.д.с., от которой зависит значение магнитной индукции.

Схема замещения ТТ и распределение периодической и апериодической оставляющих тока к.з. между ветвями намагничивания и вторичной обмотки (а) и кривые тока намагничивания и его составляющих (б)

Ток небаланса в реле при внешних к.з.
а – ток к.з.
б – ток небаланса
в – разложение на периодическую и
апериодическую составляющие

Мощность, отдаваемая трансформатором тока в нагрузку.

Указанный способ снижения нагрузки соединительных про­водов используется во всех дифференциальных защитах линий.

Условие срабатывания реле можно выразить уравнением:

В нормальном режиме и при внешних к. з. по соеди­нительным жилам, цепям промежуточного и изолирующего трансформаторов и тормозным обмоткам реле циркулирует ток, пропорциональный первич­ному току линии, а в рабочих обмотках проходит ток небаланса
При к. з. на линии токи в рабочих обмотках суммируются, и хотя в тормозных обмотках реле протекает ток к. з., защита срабатывает, так как действие рабочей обмотки превосходит противодействие тормозной обмотки реле. В соединительных проводах А и В проходит небольшой ток, равный разности токов II — III.

Поперечные дифференциальные защиты применяются на параллельных линиях, имеющих одинаковое сопротивление, и основаны на сравнении величин и фаз токов, протекающих по обеим линиям.
Нарушение равенства токов в параллельных линиях по величине или фазе является признаком повреждения одной из них.

Поперечные дифференциальные защиты применяются двух видов:
на параллельных линиях, включенных под один общий выключатель – токовая поперечная дифференциальная за­щита
на параллельных линиях с самостоятельными выключа­телями – направленная поперечная дифференциальная защита

Защита не реагирует на внешние к.з., нагрузку и качания. Выполняется без выдержки времени и не отстраивается от токов нагрузки.

В реле протекает ток небаланса, вызванный погрешностью ТТ и некоторым различием первичных токов, обусловленным неточным равенством сопротивлений линии.
Ток срабатывания реле должен быть:
В случаем повреждения одной из параллельных линий токи становятся различными. И тогда в реле будет протекать ток, равный:
При токе в реле большим чем ток срабатывания защиты, защита действует и отключает общий выключатель обеих линий.

Ток срабатывания пусковых реле защиты должен удовлетво­рять четырем требованиям:
1. Пусковые реле не должны действовать от тока небаланса Iнб, возникающего при внешних к. з.
Для этого их ток срабатывания должен выбираться больше максимального тока небаланса при к. з. на шинах противополож­ной подстанции
Iс.з = kн Iнб.макс, где kн =1,5 ÷ 2.

2. Пусковые реле должны быть отстроены от суммарного тока нагрузки Iн макс параллельных линий для предотвращения ложного действия защиты при отключении одной из линий с противополож­ной стороны в нормальном режиме.
Чтобы не допустить такого отключения, необходимо иметь:
Iс.з > Iн.макс, или Iс.з = kн Iн.макс, где kн — коэффициент надежности.

3. Пусковые реле должны отстраиваться от токов в неповрежденных фазах Iнеп.ф. при двухфазных и однофазных к.з. для этой цели: Iс.з > Iнеп.ф., Iс.з = kн Iнеп.ф
При выполнении этих условий и пофазном пуске защиты неселективное отключение линии из-за ложной работы реле мощности исключается, поскольку пусковые реле неповрежденных фаз не будут работать.

В тех случаях, когда фазная поперечная дифференциальная защита имеет недостаточную чувствительность к однофазным к. з., ее дополняют комплектом дифференциальной защиты нулевой последовательности. В этой схеме комплект, включенный на разность фаз­ных токов, выполняется двухфазным.
Ток срабатывания реле То (Iс.з.н.п) должен удовлетворять усло­вию Iс.з.н.п= kн Iнб.макс не только при внешних к. з., но также при трехфазных к. з. на одной из параллельных линий у места установки защиты.
Пусковое реле То не должно работать от тока небаланса возникающего в этом случае, так как иначе фазный комплект будет выведен из действия. Поэтому Iс.з.н.п = kн

Основным элементом дистанционной защиты является ди­станционный орган (называемый также измеритель­ным органом), определяющий удаленность, к. з. от места уста­новки защиты.

Ненаправленное реле полного сопротивления (рис. а).
zс.р= K
Направленное реле полного сопротивления (рис. б)
zс.р = zс.р макс соs (φм.ч — φр)
Реле со смещенной круговой характеристикой (рис. в)
Реле с эллиптической характеристикой (рис. г)
Реле с характеристикой в виде многоугольника (рис. е)

Каждое реле сопротивления может работать с достаточной точностью только в определенном диа­пазоне токов Iр.
Принято, что для дистанционных реле погреш­ность Δz р не должна превышать 10%.

Схема, осуществляющая операцию НЕ

Выбранное zI1A проверяется по условию надежного дей­ствия (чувствительности) при к. з. на шинах подстан­ции В.

Третья зона
Третья зона должна резервировать защиты при­соединений, отходящих от шин подстанции В.

Потери энергии, происходящие при передаче в. ч. сигнала, называются затуханием и характеризуются величиной:
где Рвх — мощность на входе рассматриваемого элемента канала (в начале элемента);
Рвых — мощность, получаемая на его выходе (в конце элемента).

Фильтровая направленная защита с высокочастотной блокировкой