Differensiell beskyttelse av den langsgående linjen

Longitudinell differensial zProtection er basert på prinsippet om å sammenligne verdiene og fasene til strømmene på begynnelsen og slutten av linjen. For dette formål er sekundærviklingene til strømtransformatorene på begge sider av linjen sammenkoblet med ledninger som vist i fig. 1. Disse ledningene sirkulerer kontinuerlig sekundærstrømmene I1 og I2. For å utføre differensialbeskyttelse kobles et PT differensialrelé parallelt med strømtransformatorene. Strømmen i spolen til dette reléet vil alltid være lik den geometriske summen av strømmene som kommer fra de to strømtransformatorene

Hvis transformasjonsforholdene til strømtransformatorene TT1 og TT2 er de samme, under normal drift, samt en ekstern kortslutning (punkt K1 i fig. 1, a), er sekundærstrømmene like i verdi I1 = I2, rettet motsatt av stafetten.

Ris. 1. Prinsippet for implementering av langsgående differensialbeskyttelse av linjen og passering av strøm i reléet med en ekstern kortslutning (a) og med en kortslutning i det beskyttede området (b)

Reléstrøm

og releet slår seg ikke på.

Ved kortslutning i det beskyttede området (punkt K2 i fig.1, b) sekundærstrømmene i reléviklingen vil matche i fase. Og derfor vil det bli oppsummert

Hvis

stafetten vil plukke opp og utløse bryterne.

På denne måten reagerer den differensielle langsgående beskyttelsen med konstant sirkulerende strømmer i reléspolen på den totale kortslutningsstrømmen i det beskyttede området (linjeseksjonen mellom strømtransformatorene TT1 og TT2) samtidig som den gir øyeblikkelig utløsning av den skadede ledningen

Den praktiske anvendelsen av differensielle beskyttelsesordninger krevde innføring av en rekke strukturelle elementer på grunn av særegenhetene ved driften av disse beskyttelsene på linjene til kraftsystemer.

For det første, for å slå av de lange linjene på begge sider, viste det seg å være nødvendig å koble til to reléer i henhold til differensialskjemaet: en ved transformatorstasjon 1, den andre ved transformatorstasjon 2 (fig. 2).

Ris. 2. Skjematisk diagram av den langsgående differensialbeskyttelsen av linjen: Ф — strømfiltre med direkte og negativ sekvens; PTT — mellomstrømtransformator; IT — isolasjonstransformator; RTD — differensialrelé med stopp; P — arbeider og T — bremsespole til reléet

Koblingen av to releer førte til en ujevn fordeling av sekundærstrømmer mellom reléene (strømmene ble fordelt omvendt proporsjonalt med motstandene til kretsene), utseendet til en ubalansestrøm og en reduksjon i beskyttelsens følsomhet.

Merk også at denne ubalansestrømmen summeres i reléet med en ubalansestrøm forårsaket av uoverensstemmelse i magnetiseringsegenskapene og en viss forskjell i transformasjonsforholdene til strømtransformatorene.For å justere fra ubalansestrømmer i beskyttelse ble det ikke brukt enkle differensialreleer, men differensialreleer med RTD-stopp, som har større følsomhet.

For det andre har tilkoblingsledningene med sin betydelige lengde en motstand som er mange ganger høyere enn belastningsmotstanden som er tillatt for strømtransformatorer. For å redusere belastningen ble det brukt mellomliggende PTT-strømtransformatorer med transformasjonsforhold n, ved hjelp av disse ble strømmen som sirkulerte gjennom ledningene redusert med n ganger og dermed ble belastningen fra forbindelsesledningene redusert med n2 ganger (verdien av belastningen er proporsjonal med kvadratet av strømmen).

Ris. 3. Passasje av strøm i reléspolene i tilfelle brudd (a) og kortslutning av tilkoblingsledningene (b): K1 — kortslutningspunkt; K2 — kortslutningspunkt i verneområdet

Isolasjonstransformatorer ble også tilveiebrakt i det langsgående differensialbeskyttelsesskjemaet for å skille tilkoblingsledningene fra relékretsene og beskytte sistnevnte mot høye spenninger indusert i tilkoblingsledningene under passering av kortslutningsstrømlederen.

Langsgående differensialbeskyttelse av DZL-typen, vidt distribuert i elektriske nettverk, er bygget på prinsippene angitt ovenfor og inneholder elementene angitt i fig. 2. Tilstedeværelsen av tilkoblingsledninger i sekundærkretsene til DLP begrenser bruksområdet til linjer med kort lengde (10-15 km).

Kontrollere brukbarheten til tilkoblingsledningene.

Under drift er skade på tilkoblingsledningene mulig: brudd, kortslutning mellom dem, kortslutning av en av ledningene til jord.

Ved brudd i tilkoblingsledningen (fig. 3, a) blir strømmen i reléets arbeids- og bremsespoler den samme, og beskyttelsen kan fungere feil ved gjennomgående kortslutning og selv med en belastningsstrøm (avhengig av verdien av Isc ).

En kortslutning mellom tilkoblingsledningene (fig. 3, b) omgår reléviklingene, og da kan det hende at beskyttelsen ikke fungerer ved kortslutning i det beskyttede området.

For rettidig oppdagelse av skade, overvåkes brukbarheten til tilkoblingsledningene av en spesiell enhet. Styringen er basert på at en likerettet likestrøm legges over driftsvekselstrømmen som sirkulerer i koblingsledningene når de er i god stand, noe som ikke påvirker vernets funksjon.

Likerettet spenning tilføres tilkoblingsledningene kun i en av understasjonene, hvor styreenheten har en likeretter, som igjen får strøm fra spenningstransformatoren til det aktive bussystemet. Koblingen av styringsenheten til et eller annet bussystem utføres gjennom hjelpekontakter til bussskillebrytere eller relérepeatere til bussskillebrytere på den beskyttede linjen.

Ved brudd i tilkoblingsledningene forsvinner likestrømmen og kontrollenheten signaliserer en feil, og fjerner driftsstrømmen fra beskyttelsen til begge understasjonene.Når tilkoblingsledningene er lukket sammen, gir det et signal og fjerner beskyttelsen mot handling, men bare på den ene siden - siden av transformatorstasjonen der det ikke er likeretter. Ved en reduksjon i isolasjonsmotstanden til en av tilkoblingsledningene til bakken (under 15-20 kOhm), gir kontrollenheten også det tilsvarende signalet.

Hvis tilkoblingsledningene er i god stand, vil overvåkingsstrømmen som går gjennom dem ikke overstige 5-6 mA ved en spenning på 80 V. Disse verdiene bør kontrolleres periodisk av servicepersonell i henhold til bruksanvisningen til beskyttelsen.

Driftspersonell må huske at før noen form for arbeid tillates på koblingsledningene, er det nødvendig å slå av den langsgående differensialvernet, koblingsledningsovervåkingsanordningen og start av reserveanordningen i tilfelle en effektbryterfeil. beskyttelsesskadebeskyttere på begge sider.

Etter å ha fullført arbeidet med tilkoblingsledningene, sjekk deres funksjonalitet. For dette formålet er kontrollenheten inkludert i transformatorstasjonen, der det ikke er en likeretter. I dette tilfellet skal et feilsignal vises. Styreenheten slås så på ved en annen nettstasjon (korrigert spenning tilføres tilkoplingsledningene) og sjekkes for feilsignal. Beskyttelses- og utløsningskretsen til beskyttelsesenheten for effektbryterfeil aktiveres når tilkoblingsledningene er i god stand.