Zabezpieczenie nadprądowe linii

Zabezpieczenie nadprądowe linii

Zabezpieczenie nadprądowe (zabezpieczenie nadprądowe) linii jest szeroko rozpowszechnione w sieciach promieniowych z pojedynczym zasilaniem i jest instalowane na każdej linii.

Selektywność uzyskuje się poprzez dobór parametrów ICp i tss — prądów zadziałania zabezpieczenia oraz czasu zadziałania zabezpieczenia.

Warunki wyboru są następujące:

a) Prąd odcięcia Iss > Azp max i,

gdzie: azp max i to maksymalny prąd pracy linii.

b) czas reakcji tsz i = tss (i-1) max + Δt,

gdzie: tss (i-1) max to maksymalny czas zadziałania zabezpieczenia linii poprzedniej, Δt to poziom selektywności.

Dobór czasu zadziałania zabezpieczenia nadprądowego o charakterystyce niezależnej (a) i zależnej (b) przedstawiono na rys. 1 dla sieci promieniowej.

Ryż. 1. Dobór czasu zadziałania zabezpieczenia nadprądowego o charakterystyce niezależnej (a) i zależnej (b).

Prąd zadziałania zabezpieczenia nadprądowego wyraża się wzorem:

AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,

gdzie: K.ot — współczynnik dostosowania, Kh ' — współczynnik samorozruchu, Kv Jest współczynnikiem zwrotu.Dla przekaźników o działaniu bezpośrednim: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.

Dla przekaźnika pośredniego: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.

Współczynnik samorozruchu: Kc= 1,5 — 6.

Ryż. 2. Schemat blokowy załączenia przekaźnika pośredniego działania.

Przekaźnik pośredni charakteryzuje się załączeniem samego przekaźnika poprzez przekładnik prądowy i obwód o współczynnikach transmisji KT i K.cx jak pokazano na rys. 2. Zatem prąd w zabezpieczanej linii jest odniesiony do prądu zadziałania przekaźnika ICp według wzoru: ICp = KcxAzCZ/KT.

ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.

Współczynnik czułości zabezpieczenia charakteryzuje się stosunkiem prądu w przekaźniku w stanie zwarcia z prądem minimalnym (I rk.min) do prądu zadziałania przekaźnika (Iav): K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.

MTZ jest uważany za wrażliwy, jeśli K3 ze zwarciem chronionej linii co najmniej 1,5-2 i ze zwarciem (zwarciem) w poprzedniej sekcji, gdzie to zabezpieczenie działa jako rezerwa, co najmniej 1,2. Oznacza to, że P3 powinien mieć K3 = 1,5 -2, przy zwarciu w T.3 i K3 = 1,2 przy zwarciu w T.2. (Rys. 1).

Wnioski:

a) selektywność MTZ jest zapewniona tylko w sieci promieniowej z jednym źródłem zasilania,

b) zabezpieczenie nie działa szybko i największe opóźnienie występuje w odcinkach czołowych, gdzie szczególnie ważne jest szybkie zwarcie,

c) ochrona jest prosta i niezawodna, zastosowana przekaźnik prądowy serii RT-40 oraz przekaźnik czasowy i przekaźnik RT-80 odpowiednio dla niezależnej i zależnej od prądu charakterystyki odpowiedzi,

d) stosowane w sieciach promieniowych <35kV.

Bieżący podział linii

Przeciążenie to szybko działające zabezpieczenie.Selektywność zapewniona jest przez dobór prądu zadziałania, który jest większy od maksymalnego prądu zwarciowego w przypadku zwarcia w punktach sieci obszaru niechronionego.

Izz = Cot• Azdo out max,

gdzie: K.ot — współczynnik nastawczy (1,2 — 1,3), Ida zewn. Max - maksymalny prąd zwarciowy dla zwarcia poza strefą.

Stąd przetężenie chroni część linii, jak pokazano na ryc. 3 dla przypadku zwarcia trójfazowego

Ryż. 3. Zabezpieczenie części linii przez przerwanie prądu.

Prąd wyłączania przekaźnika: IСр = KcxАзС.З./KT

Jednak w przypadku podstacji ślepej możliwe jest pełne zabezpieczenie linii przed wejściem do transformatora poprzez ustawienie zabezpieczenia zwarciowego po stronie niskiego napięcia, jak pokazano na rys. 4 dla przypadku zwarcia w T.2.

Rysunek 4. Schemat ochrony ślepej podstacji.

Wnioski:

a) selektywność przerywania prądu jest zapewniona przez dobór prądu zadziałania większego od maksymalnego prądu zwarcia zewnętrznego i jest realizowana w sieciach o dowolnej konfiguracji z dowolną liczbą źródeł zasilania,

b) szybko działające zabezpieczenia, działające niezawodnie w odcinkach głowicy, gdzie wymagane jest szybkie wyłączenie,

c) broni głównie części linii, posiada strefę obronną i dlatego nie może być główną obroną.

Liniowe zabezpieczenie różnicowe

Podłużne zabezpieczenie różnicowe reaguje na zmiany różnicy prądów lub ich faz, porównując ich wartości za pomocą urządzeń pomiarowych zainstalowanych na początku i końcu linii. Dla ochrony wzdłużnej porównując prądy pokazane na ryc. 5, prąd roboczy przekaźnika. AzCr określa wyrażenie: ICr1c - i2c.

Ryż. 5… Obwód ochronny z wzdłużną linią różnicową.

W normalnym trybie sieciowym lub trybie zewnętrznym K3(K1), w uzwojeniach pierwotnych przekładników prądowych w obu przypadkach płyną te same prądy, aw przekaźniku różnica prądów: IR = Az1v — Az2v

W przypadku wewnętrznego K3 (K2) prąd przekaźnika wynosi: IR= Az1v+ Az2v

Z zasilaniem jednokierunkowym i wewnętrznym K3 (K2) I2c= 0 oraz prądem przekaźnika: IR= Az1c

W przypadku zewnętrznego K3 prąd niezrównoważenia I przepływa przez przekaźnik, spowodowany różnicą w charakterystyce TP:

AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,

gdzie I1, I2 to prądy magnesujące TA zredukowane do uzwojeń pierwotnych.

Prąd niezrównoważenia wzrasta wraz ze wzrostem prądu pierwotnego K3 oraz w trybach przejściowych.

Prąd roboczy przekaźnika musi być regulowany przez maksymalną wartość prądu asymetrii: IRotsinb max

Czułość ochronna jest zdefiniowana jako: K3 = Azdo min/KT3Sr

Nawet w przypadku stosunkowo krótkich linii przesyłowych sieci handlowych przedsiębiorstw przemysłowych TP są zlokalizowane daleko od siebie. Ponieważ zabezpieczenie musi otwierać oba przełączniki Q1 i Q2, na końcach linii instaluje się dwa TA, co prowadzi do wzrostu prądu asymetrii i spadku prądu w przekaźniku na K3 linii, ponieważ uzwojenie wtórne prąd jest rozłożony na 2 TA.

Aby zwiększyć czułość i wyregulować zabezpieczenie różnicowe, stosuje się specjalne przekaźniki różnicowe z ogranicznikiem, przekaźnik jest włączany przez pośredni nasycony TA (NTT) i automatyczną dezaktywację zabezpieczenia.

Zabezpieczenie boczne polega na porównaniu prądów tych samych faz na jednym końcu linii równoległych. Do bocznej ochrony linii równoległych pokazanych na rys. 6, prąd przekaźnika IR = Az1v - Az2v.

Ryż. 6… Obwód zabezpieczenia krzyżowego linii równoległej

W przypadku zewnętrznego K3 (K1) przekaźnik ma prąd asymetrii: IR = Aznb.

Prąd zadziałania przekaźnika wyznacza się podobnie do zabezpieczenia wzdłużnego.

Przy K3 (K2) następuje zadziałanie zabezpieczenia, ale jeżeli K2 przesunie się na koniec linii, ze względu na to, że różnica prądów maleje, zabezpieczenie nie zadziała. Dodatkowo zabezpieczenie krzyżowe nie ujawnia uszkodzonego kabla, co oznacza, że ​​nie może być głównym zabezpieczeniem linii równoległych.

Wprowadzenie elementu wspomagania kierownicy dwustronnego działania w obwodzie eliminuje tę wadę. Gdy K3 jest na jednej z linii, przekaźniki kierunku zasilania umożliwiają zadziałanie wyłącznika na uszkodzonej linii.

Wzdłużne i poprzeczne zabezpieczenia różnicowe są szeroko stosowane w systemach zasilania do ochrony transformatorów, generatorów, równoległych linii kablowych w połączeniu z zabezpieczeniem nadprądowym.