Ledningsoverstrømsbeskyttelse

Ledningsoverstrømsbeskyttelse

Overstrømsbeskyttelse (overstrømsbeskyttelse) av linjer er utbredt i radialnett med én mating og er installert på hver linje.

Selektiviteten oppnås ved å velge parametrene ICp og tss — beskyttelsesdriftstrømmer og beskyttelsesdriftstid.

Valgbetingelsene er som følger:

a) Avskjæringsstrøm Iss > Azp max i,

hvor: azp max i er den maksimale driftsstrømmen til ledningen.

b) reaksjonstid tsz i = tss (i-1) maks + Δt,

hvor: tss (i-1) max er den maksimale responstiden for beskyttelsen til forrige linje, Δt er selektivitetsnivået.

Valget av responstiden til overstrømsbeskyttelsen med uavhengige (a) og avhengige (b) egenskaper er vist i fig. 1 for et radialt nettverk.

Ris. 1. Valg av responstid for overstrømsbeskyttelse med uavhengige (a) og avhengige (b) egenskaper.

Driftsstrømmen til overstrømsbeskyttelsen uttrykkes med formelen:

AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,

hvor: K.ot — justeringskoeffisient, Kh ' — selvstartskoeffisient, Kv Er returkoeffisienten.For releer med direkte virkning: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.

For et indirekte relé: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.

Koeffisient for selvstart: Kc= 1,5 - 6.

Ris. 2. Blokkskjema for innkobling av et indirekte virkende relé.

Det indirekte releet kjennetegnes ved å slå på selve releet gjennom en strømtransformator og en krets med overføringskoeffisientene KT og K.cx som vist i fig. 2. Derfor er strømmen i den beskyttede linjen relatert til driftsstrømmen til reléet ICp i henhold til formelen: ICp = KcxAzCZ/ KT.

ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.

Beskyttelsesfølsomhetskoeffisienten er preget av forholdet mellom strømmen i reléet i kortslutningsmodus med minimum strøm (I rk.min) og driftsstrømmen til reléet (Iav): K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.

MTZ regnes som sensitiv hvis K3 med en kortslutning av den beskyttede linjen minst 1,5-2 og med en kortslutning (kortslutning) i forrige avsnitt, hvor denne beskyttelsen fungerer som en backup, minst 1,2. Dette betyr at P3 skal ha K3 = 1,5 -2, med kortslutning i T.3 og K3 = 1.2 med kortslutning i T.2. (Figur 1).

Konklusjoner:

a) selektiviteten til MTZ er kun gitt i et radialt nettverk med én strømkilde,

b) beskyttelsen er ikke hurtigvirkende og den lengste forsinkelsen i hodeseksjonene hvor rask kortslutning er spesielt viktig,

c) beskyttelsen er enkel og pålitelig, brukt på strømrelé RT-40-serien og tidsrelé og RT-80 relé for henholdsvis uavhengige og strømavhengige responskarakteristikk,

d) brukt i radielle nettverk <35kV.

Gjeldende linjeskift

Overbelastning er en hurtigvirkende beskyttelse.Selektiviteten sikres ved valg av driftsstrøm, som er større enn maksimal kortslutningsstrøm ved kortslutning i nettverkspunktene til det ubeskyttede området.

Izz = Cot• Azdo out maks,

hvor: K.ot — innstillingsfaktor (1,2 — 1,3), Ida utv. Maks - maksimal kortslutningsstrøm for kortslutning utenfor sonen.

Derfor beskytter overstrømmen en del av ledningen som vist i fig. 3 for tilfellet med en trefase kortslutning

Ris. 3. Beskyttelse av en del av ledningen ved avbrudd av strøm.

Brytestrøm til reléet: IСр = KcxАзС.З./KT

For en blindstasjon er det imidlertid mulig å beskytte linjen helt før den går inn i transformatoren ved å sette en kortslutningsstrømbeskyttelse på lav side som vist i fig. 4 for tilfellet med kortslutning i T.2.

Figur 4. Blindstasjonsbeskyttelsesskjema.

Konklusjoner:

a) selektiviteten til strømavbruddet er sikret ved å velge driftsstrømmen som er større enn den maksimale strømmen til den eksterne kortslutningen og utføres i nettverk av enhver konfigurasjon med et hvilket som helst antall strømkilder,

b) hurtigvirkende beskyttelse som fungerer pålitelig i de delene av hodet hvor rask avstengning er nødvendig,

c) forsvarer hovedsakelig en del av linjen, har en forsvarssone og kan derfor ikke være hovedforsvaret.

Lineær differensialbeskyttelse

Langsgående differensialbeskyttelse reagerer på endringer i forskjellen mellom strømmer eller deres faser, og sammenligner verdiene deres ved hjelp av måleenheter installert i begynnelsen og slutten av linjen. For langsgående beskyttelse, sammenligne strømmene vist i fig. 5, driftsstrømmen til reléet. AzCr er definert av uttrykket: ICr1c - i2c.

Ris. 5… Beskyttelseskrets med langsgående differensiallinje.

I normal linjemodus eller ekstern modus K3(K1), i primærviklingene til strømtransformatorer, flyter i begge tilfeller de samme strømmene, og i reléet forskjellen mellom strømmene: IR = Az1v — Az2v

Ved intern K3 (K2) blir reléstrømmen: IR= Az1v+ Az2v

Med enveis strømforsyning og intern K3 (K2) I2c= 0 og reléstrøm: IR= Az1c

Med ekstern K3 går ubalansestrømmen I gjennom reléet forårsaket av forskjellen i egenskapene til TP:

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

hvor I1, I2 er TA-magnetiseringsstrømmer redusert til primærviklingene.

Ubalansestrømmen øker med økende primærstrøm K3 og i transientmoduser.

Driftsstrømmen til reléet må reguleres av maksimalverdien til ubalansestrømmen: IRotsinb max

Den beskyttende følsomheten er definert som: K3 = Azdo min/ KT3Sr

Selv for relativt korte overføringslinjer til kommersielle nettverk av industribedrifter, er TP-er plassert langt fra hverandre. Siden beskyttelsen må åpne begge bryterne Q1 og Q2, er to TA-er installert i endene av linjen, noe som fører til en økning i ubalansestrømmen og en reduksjon i strømmen i reléet ved K3 på linjen, siden sekundærviklingen strøm er fordelt på 2 TA.

For å øke følsomheten og justere differensialbeskyttelsen, brukes spesielle differensialreléer med stopp, reléet slås på av en mellommettet TA (NTT) og automatisk deaktivering av beskyttelsen.

Sidebeskyttelse er basert på å sammenligne strømmene til de samme fasene i den ene enden av parallelle linjer. For sidebeskyttelse av parallelle linjer vist i fig. 6, reléstrøm IR = Az1v - Az2v.

Ris. 6... Parallell linjekryssbeskyttelseskrets

Med ekstern K3 (K1) har releet ubalansestrøm: IR = Aznb.

Driftsstrømmen til reléet bestemmes på samme måte som den langsgående beskyttelsen.

Ved K3 (K2) utløses beskyttelsen, men hvis K2 beveger seg til enden av linjen, på grunn av at forskjellen i strømninger avtar, virker ikke beskyttelsen. I tillegg avslører ikke kryssbeskyttelsen en skadet kabel, noe som betyr at den ikke kan være hovedbeskyttelsen av parallelle linjer.

Innføringen av et dobbeltvirkende servostyringselement i kretsen eliminerer denne ulempen. Med K3 på en av linjene gjør strømretningsreléene det mulig å betjene effektbryteren på den feilede linjen.

Langsgående og lateral differensialbeskyttelse er mye brukt i strømforsyningssystemer for å beskytte transformatorer, generatorer, kabelparallelle linjer i kombinasjon med overstrømsbeskyttelse.