Линии электропередачи с ответвлениями, также называемые многоконцевыми линиями (в отличие от линий без ответвлений, имеющих два конца), находят широкое распространение в электрических сетях. Применение подстанций на ответвлениях и выполнение их по упрощенным схемам имеет большое значение в условиях высоких темпов энергетического строительства, поскольку позволяет быстрее вводить в строй подстанции и линии электропередачи, снизить затраты на их строительство и уменьшить потребность в дефицитной и дорогостоящей аппаратуре.

В связи с широким распространением линий с ответвлениями практический интерес представляют вопросы выполнения их релейной защиты. Особенности схем линий с ответвлениями и токораспределения на этих линиях при коротких замыканиях определяют значительную специфику их релейной защиты, которую необходимо учитывать при ее проектировании и эксплуатации. Поэтому возникла необходимость специально рассмотреть вопросы релейной защиты линий с ответвлениями.

Глава пятнадцатая ЗАЩИТА ЛИНИЙ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ

15.1. ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ

В сетях 110 и отчасти 220 кВ (а ранее в сетях 6-10 кВ) широкое распространение получили ЛЭП с ответвлениями, питающими понижающие подстанции (рис. 15.1). Подключение таких подстанций к магистральным ЛЭП может выполняться с выключателями на стороне высшего напряжения (рис. 15.1, а) или по упрощенным схемам - без выключателей (рис. 15.1, 6). В последнем случае возможны следующие варианты выполнения РЗ и отключения трансформаторов, подключенных на ответвлениях, в случае их повреждения:

1) защита трансформаторов осуществляется РЗ магистральной ЛЭП на выключателях линии QA и QB. В этом случае трансформатор Г подключается к ЛЭП наглухо (рис. 15.1,6);

2) защита трансформатора на ответвлении в распределительных сетях 6-35 кВ выполняется с помощью плавких предохранителей П (рис. 15.1, в);

3) на трансформаторе ответвления устанавливается РЗ С от внутренних повреждений, которая действует на включение специального автоматического разъединителя QN, называемого короткозамыкателем (рис. 15.1, г). При повреждении в трансформаторе его РЗ включает короткозамыкатель QN который устраивает КЗ (одно- или двухфазное в сети с изолированной нейтралью), на это КЗ реагирует РЗ магистральной ЛЭП W1, отключающая выключатели QA и QB. После отключения ЛЭП работает отделитель QR, отключающий поврежденный трансформатор, и затем ЛЭП W1 включается в работу действием АПВ;

4) как и в предыдущем случае, на трансформаторе устанавливается РЗ С. При повреждении в трансформаторе она срабатывает и посылает по специальным каналам команды на отключение выключателей QA и QB ЛЭП W1, питающей подстанцию на ответвлении (рис. 15.1, д). Этот способ позволяет быстрее отключать поврежденный трансформатор и упрощает его силовую часть. К его недостаткам следует отнести: дорогой канал связи, усложнение РЗ за счет дополнительной схемы передачи отключающего импульса, возможность повреждения канала, при котором трансформаторы остаются без РЗ. Поэтому данный способ применяется, когда требуется убыстрение действия РЗ трансформаторов, и обычно в сочетании с короткозамыкателем.

Наибольшее распространение на практике получили первые три способа. Подключение ответвлениями применяется как на одиночных, так и на параллельных ЛЭП. В последнем случае трансформаторы, подключенные к разным ЛЭП, работают раздельно на стороне НН (рис. 15.1, е). При отключении одной из ЛЭП или трансформатора с помощью АВР включается секционный выключатель Q3

Осуществление РЗ ЛЭП с ответвлениями, питающими мощные трансформаторы, и особенно при наличии со стороны ответвления источников питания, наталкивается на некоторые трудности в части обеспечения селективности, быстродействия и чувствительности.

Защиты линии с ответвлениями оснащаются обычными, рассмотренными выше, линейными защитами. Но при их применении необходимо учитывать особенности, обусловленные наличием ответвлений.