Дифференциальная защита шин отличается от всех остальных дифференциальных защит тем, что её зона меняется в процессе работы. Когда включается шиносоединительный выключатель, присоединения переходят из одной системы шин в другую, и защита должна понимать, какие токи складывать, а какие — нет.
Принцип и логику ДЗШ разбирал в статье ДЗШ — дифференциальная защита шин. Здесь — наладка: что и в каком порядке проверяется на смонтированной защите.
Почему ДЗШ проверяют иначе
У обычной дифференциальной защиты фиксированный набор плеч, и наладка сводится к проверке коэффициентов выравнивания. У ДЗШ плеч столько, сколько присоединений на секции — и каждое может быть переведено на другую систему шин.
Отсюда три задачи, которых нет у других защит:
Балансировка — сумма токов всех присоединений, переведённых на данную систему шин, должна быть равна нулю при любом распределении нагрузки.
Фиксация присоединений — защита должна знать, какие разъединители включены на первую систему шин, какие на вторую. Сигнал фиксации берётся от блок-контактов разъединителей.
Проверка переключений — при переводе присоединения с одной системы на другую защита не должна ложно срабатывать и не должна терять чувствительность.
Порядок работ
1. Проверка вторичных цепей до включения. Прозвонка каждого токового кабеля от ТТ до панели, проверка полярности, проверка того, что токи присоединений приходят именно на свои входы терминала. Ошибка здесь стоит дороже всего: перепутанный вход ДЗШ обнаруживается только при балансировке, а к тому моменту цепи уже собраны.
2. Проверка коэффициентов выравнивания. Если ТТ присоединений имеют разные коэффициенты трансформации, каждый ток приводится к общему базису. Проверяют током от постороннего источника по каждому входу отдельно: терминал должен показывать значение, соответствующее первичному току с учётом kтт.
3. Балансировка. Подают один и тот же ток последовательно через все присоединения одной системы шин (или имитируют нагрузку) и смотрят дифференциальный ток. Небаланс не должен превышать нормируемого значения — обычно 5–10% от тока срабатывания. Причинами небаланса служат: разные ТТ, разные длины кабелей, ошибки выравнивания.
4. Проверка фиксации присоединений. Для каждого присоединения имитируют оба положения разъединителя и проверяют, что ток попадает в «свою» группу. Затем проверяют перевод присоединения с одной системы на другую при нагрузке: защита не должна срабатывать.
Особый случай — перевод присоединения через шиносоединительный выключатель без снятия нагрузки. Здесь ток кратковременно протекает по двум системам через ШСВ, и алгоритм фиксации должен корректно перестроить группы. На этот режим в терминале обычно предусмотрена отдельная логика; её проверяют отдельно.
5. Проверка характеристики срабатывания. Строят область срабатывания по тормозному току: имитируют внешнее КЗ с разными токами плеч и фиксируют границу. Особенно важно проверить поведение при внешнем КЗ на одном из присоединений — защита не должна работать.
6. Проверка отсечки. Дифференциальная отсечка (быстрый орган при больших токах в зоне) проверяется отдельно: подают ток, превышающий уставку, и убеждаются в срабатывании без выдержки.
7. Проверка действия на отключение. Список выключателей ДЗШ включает все присоединения секции, шиносоединительный (секционный) выключатель и, при наличии, выключатели обходного присоединения. Проверяется действие на каждый выключатель, включая пуск УРОВ.
Что чаще всего идёт не так
Остаточное подмагничивание ТТ. После испытаний или после аварии сердечники могут оставаться намагниченными, что искажает токи и даёт медленно затухающий небаланс. Стандартная практика — размагничивание обмоток перед проверкой.
Неодновременность ТТ. Сердечники разных типов имеют разные характеристики намагничивания. При внешнем КЗ токи плеч искажаются по-разному — возникает небаланс, который характеристика торможения должна перекрыть. Если торможение занижено, ДЗШ работает ложно при внешних КЗ.
Паразитные связи через цепи фиксации. Блок-контакты разъединителей имеют длинные цепи, которые могут собирать наводки. Наличие наведённого напряжения на цепи фиксации даёт неверную группу плеч — и защита «не видит» часть присоединений.
Ошибка в списке действия. ДЗШ, действующая не на все выключатели секции, при внутреннем КЗ оставляет подпитку от одного из присоединений. Это выявляется только полной проверкой списка.
Немые зоны. Участок между ТТ и выключателем каждого присоединения — зона, которая не входит ни в ДЗШ, ни в защиту присоединения. При КЗ в ней отключение обеспечивает ДЗШ соседней секции или УРОВ. При наладке проверяют взаимодействие: какая защита работает в этой зоне и работает ли она вообще.
Проверка после включения под нагрузку
- измерение тока небаланса при реальной нагрузке — сравнение с ожидаемым;
- проверка распределения токов по присоединениям — сумма должна соответствовать току через присоединение, если нагрузка питается от одной шины;
- снятие векторной диаграммы токов всех присоединений — углы между токами должны соответствовать реальному распределению мощности.
Векторная диаграмма — самый информативный тест: она обнаруживает перепутанные фазы, ошибки полярности и неверные группы в одном измерении.
Частые вопросы
«Можно ли наладить ДЗШ без имитации внешнего КЗ?» Можно проверить срабатывание, но не устойчивость. Именно поведение при внешнем КЗ — главный риск ДЗШ, потому что внутренние КЗ редки, а внешние происходят регулярно.
«Почему небаланс меняется при изменении нагрузки?» Причина в комбинации погрешностей ТТ, выравнивания и группировки плеч. Если небаланс пропорционален току — ищите выравнивание; если непостоянен — фиксацию или полярность.
«Нужно ли проверять ДЗШ при переводе присоединения на обходной выключатель?» Обязательно. Обходной режим меняет состав плеч, и защита должна быть проверена в этом режиме отдельно.
«Как часто проверяют ДЗШ?» По циклам профилактического контроля, но внепланово — при любом изменении схемы первичных соединений, после замены ТТ и после каждого случая отказа или ложной работы.
Итог
Наладка ДЗШ — это наладка не защиты, а схемы: правильные токи на правильных входах, правильные группы плеч, правильный список отключаемых выключателей. Ни один из этих пунктов не проверяется «по месту» без имитации, поэтому порядок работ важнее, чем скорость: сначала цепи и выравнивание, потом балансировка, потом фиксация, и только затем характеристика срабатывания.
