Prinsippet for drift av fjernbeskyttelse i 110 kV elektriske nettverk

Avstandsbeskyttelse (DZ) i elektriske nettverk av 110 kV spenningsklasse utfører funksjonen som reservebeskyttelse av høyspentlinjer, bevarer den faseforskjellige linjebeskyttelsen, som brukes som hovedbeskyttelse i 110 kV elektriske nettverk. DZ beskytter luftledninger fra fase-fase kortslutning. Vurder driftsprinsippet og enheter som utfører avstandsbeskyttelsesoperasjonen i 110 kV elektriske nettverk.

Prinsippet for drift av fjernbeskyttelse er basert på beregningen av avstanden, avstanden til feilpunktet. For å beregne avstanden til feilstedet til en høyspenningsledning, bruker enheter som utfører funksjonene avstandsbeskyttelse, verdiene for belastningsstrømmen og spenningen til den beskyttede ledningen. Det vil si at kretser brukes til driften av denne beskyttelsen strømtransformatorer (CT) og spenningstransformatorer (VT) 110 kV.

Fjernbeskyttelsesenheter er tilpasset en spesifikk kraftledning, en del av kraftsystemet, på en slik måte at de garanterer deres trinnvise beskyttelse.

For eksempel har fjernbeskyttelsen til en av kraftledningene tre beskyttelsestrinn. Det første trinnet dekker nesten hele linjen, på siden av nettstasjonen der beskyttelsen er installert, det andre trinnet dekker resten av ledningen til den tilstøtende nettstasjonen og en liten del av det elektriske nettverket som strekker seg fra den tilstøtende nettstasjonen, den tredje scene beskytter fjernere seksjoner. I dette tilfellet bevarer andre og tredje trinn av fjernbeskyttelse beskyttelsen som ligger i en tilstøtende eller fjernere understasjon. Tenk for eksempel på følgende situasjon.

110 kV luftledningen forbinder to tilstøtende understasjoner A og B, og fjernbeskyttelsessett er installert på begge undersentralene. Hvis det er en feil ved begynnelsen av linjen på siden av transformatorstasjon A, vil beskyttelsessettet som er installert i den nettstasjonen fungere, mens beskyttelsen i nettstasjon B vil opprettholde beskyttelsen i nettstasjon A. I dette tilfellet, for beskyttelse A, skade vil være innenfor drift i første trinn, for beskyttelse B i andre trinn.

Basert på at jo høyere trinn, jo større responstid for beskyttelse, følger det at sett A vil fungere raskere enn beskyttelsessett B. I dette tilfellet, ved svikt i beskyttelsessett A , etter den tiden som er satt for driften av den andre beskyttelsesfasen, sett B vil bli utløst ...

Avhengig av lengden på linjen og konfigurasjonen av delen av kraftsystemet, velges det nødvendige antall trinn og det tilsvarende dekningsområdet for pålitelig beskyttelse av linjen.

Som nevnt ovenfor har hvert av beskyttelsesstadiene sin egen responstid. I dette tilfellet, jo lenger fra understasjonen feilen er, jo høyere er innstillingen for beskyttelsesresponstid. På denne måten sikres selektivitet av beskyttelsesdrift i nabostasjoner.

Det er noe slikt som forsvarsakselerasjon. Hvis kretsbryteren utløses av fjernbeskyttelse, akselereres som regel ett av trinnene (reaksjonstiden reduseres) i tilfelle manuell eller automatisk gjenlukking av kretsbryteren.

Avstandsbeskyttelse, i henhold til operasjonsprinsippet, overvåker linjemotstandsverdiene i sanntid. Det vil si at bestemmelsen av avstanden til feilstedet gjøres på en indirekte måte - hver verdi av linjemotstanden tilsvarer verdien av avstanden til feilstedet.

I tilfelle av en fase-til-fase kortslutning av kraftledningen, sammenligner DZ derfor motstandsverdiene registrert på et gitt tidspunkt av målebeskyttelsesorganet med de spesifiserte motstandsområdene (aksjonssonene) for hver av etappene.

Hvis det av en eller annen grunn ikke tilføres en spenning på 110 kV VT til DZ-enhetene, vil belastningsbeskyttelsen fungere feilaktig når en viss strømverdi er nådd, og slå av strømforsyningen til strømledningen i fravær av feil. For å forhindre slike situasjoner har fjernovervåkingsenheter en funksjon for å overvåke tilstedeværelsen av spenningskretser, i fravær av hvilke beskyttelsen automatisk blokkeres.

Dessuten er avstandsbeskyttelse blokkert ved utsving i strømforsyningen.Svinging oppstår når den synkrone driften av generatoren er forstyrret i en viss del av kraftsystemet. Dette fenomenet er ledsaget av en økning i strøm og en reduksjon i spenning i det elektriske nettverket. For relébeskyttelsesenheter, inkludert DZ, oppfattes svingninger i strømforsyningen som en kortslutning. Disse fenomenene er forskjellige i endringshastigheten for elektriske mengder.

Ved kortslutning skjer endringen i strøm og spenning umiddelbart, og ved svingning med kort forsinkelse. Basert på denne funksjonen har fjernvernet en blokkeringsfunksjon som blokkerer beskyttelsen ved utsving i strømforsyningen.

Når strømmen øker og spenningen faller på den beskyttede linjen, tillater blokkeringen drift av fjernkontrollen i en tid som er tilstrekkelig for driften av et av beskyttelsestrinnene. Hvis de elektriske verdiene (nettstrøm, spenning, linjemotstand) i løpet av denne tiden ikke har nådd grensene for forhåndsinnstilte beskyttelsesinnstillinger, blokkerer blokkeringslegemet beskyttelsen. Det vil si at sperring av fjernkontrollen lar beskyttelsen virke ved en reell feil, men blokkerer beskyttelsen ved utsving i strømsystemet.

Hvilke enheter utfører funksjonen til fjernbeskyttelse i elektriske nettverk

Fram til omtrent tidlig på 2000-tallet ble funksjonene til alle relébeskyttelses- og automatiseringsenheter, inkludert avstandsbeskyttelsesfunksjonen, utført av elektromekaniske relébaserte enheter.

En av de vanligste enhetene bygget på elektromekaniske reléer er EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1, etc.

De ovennevnte enhetene er erstattet av multifunksjons mikroprosessorbeskyttelsesterminaler, som utfører funksjonen til flere vern på 110 kV-linjen, inkludert linjeavstandsbeskyttelse.

Når det gjelder avstandsbeskyttelse spesifikt, øker bruken av mikroprosessorenheter for implementeringen betydelig nøyaktigheten av driften. En betydelig fordel er også tilgjengeligheten til mikroprosessorterminalene for beskyttelse av funksjonen for å bestemme plasseringen av feilen (OMP) - som viser avstanden til punktet for linjefeilen, som er fikset av avstandsbeskyttelsen. Avstanden er angitt med en nøyaktighet på tideler av en kilometer, noe som i stor grad letter leting etter skade langs linjen av reparasjonsteam.

Ved bruk av gamle modeller av avstandsbeskyttelsessett, blir prosessen med å søke etter en feil på linjen mye mer komplisert, fordi med elektromekaniske beskyttelsestyper er det ingen mulighet for å fikse den nøyaktige avstanden til feilstedet.

Alternativt, for å kunne bestemme nøyaktig avstand til feilstedet, installeres understasjoner problemopptakere (PARMA, RECON, Bresler, etc.), som registrerer hendelser i hver enkelt del av strømnettet.

Hvis det oppstår en feil på en av kraftledningene, vil nødopptakeren gi informasjon om feilens art og avstand fra transformatorstasjonen, og angi nøyaktig avstand.