ПС3, не считая линии от ПС2, имеет  подпитку, но слабую. В принципе зная токи в момент к.з и разложив из по составляющим можно определить угол между векторами манипуляции. Можно по этому углу сказать что да, защита должна была отработать ? И вообще является ли этот режим расчётным при выборе уставок ДФЗ ? Осциллограм счас нет, позже выложу.

ShSF, в указанной схеме, если пренебречь подпиткой на ПС 2 с учетом #3, :
1. На ПС1  I1 = I нагрузки в линию. А вот I2 и 3Io к шинам. Иначе Вы не получите отсутствие тока в оборванной фазе. Все это с углами нагрузки. Соотношение I1 и I2 определится по соотношению Z1 и Z0 системы и линий. И не думаю, что это соотношение соизмеримо с коэф манипуляции, скорее явно меньше. Но тогда к чему относится Ваше : "Iн >>I2"
2. На ПС3 наложение двух режимов - нагрузка с оборванной фазой и КЗ. Для токов нагрузки Вы верно указали - ток нагрузки действительно из линию, и I1нагрузки из линии, и I2нагрузки в линию. Все это с углами нагрузки. А вот для токов КЗ I1 и I2 в линию. Все это с углами КЗ.  Суммарное I2 в линию. Суммарное I1, вероятнее всего, тоже в линию. Но если и нет, то суммарное kI2 явно будет преобладать. И углы манипуляции определятся по сумме векторов.
3. Для ДФЗ на электромеханике - если нет обратной манипуляции и мало U манипуляции, то ДФЗ может заблокироваться с обоих сторон неманипулированным сигналом. Это то, что указывал doro. В чем с ним не согласен, так только в том, что в данной схеме стоит рассматривать достаточность U манипуляции на ПС1, а не на ПС3.
4. Для ДФЗ на электромеханики при достаточном U манипуляции и для ДФЗ на МП не сработает, если угол КЗ минус угол нагрузки меньше угла блокировки.

В принципе, для себя разобрались в этом повреждении, осталось пару моментов неясных. Кому интересно, осциллограмы прикреплены. О наборе защит: ПС1 - ДФЗ (ЭКРА) + ПВЗУ-Е, ПС3 - ДФЗ (Бреслер) + ПВЗЛ  (I2ч = 65А, I2откл = 130А, угол блокировки 45 град).