Prinsippet for drift av null-sekvens strømretningsbeskyttelse i 110 kV elektriske nettverk

Gjeldende retningsbestemt nullsekvensbeskyttelse (TNZNP) brukes når det er nødvendig å beskytte høyspentledninger fra enfase kortslutninger-jordfeil på en av faselederne i kraftnettet. Denne beskyttelsen brukes som reservebeskyttelse for kraftledninger i spenningsklasse 110 kV. Nedenfor gir vi prinsippet om drift av denne beskyttelsen, vurder hvordan og ved hjelp av hvilke enheter TNZNP brukes i 110 kV elektriske nettverk.

I elektroteknikk er det et konsept med symmetriske og ubalanserte systemer av fasestrømmer eller spenninger. Det symmetriske systemet sikrer likhet av fasestrømmer (spenninger) trefaset nettverk… I dette tilfellet kan vektorene til fasestrømmene stå i forhold til hverandre i direkte, revers og også nullsekvens (NP).

I positiv sekvens går fasestrømvektorene i sekvensen A, B, C, hver fase ligger etter hverandre med 120 g.Den omvendte sekvensen er vekslingen av fasene A, C, B, faseforskyvningsvinkelen er den samme - 120 grader. Ved nullsekvens faller vektorene til de tre fasene sammen i retning. Et asymmetrisk system er representert som en gjeldende verdi - den geometriske summen av vektorene til alle komponentene i den direkte, negative og nullsekvensen.

Ved normal drift av en del av det elektriske nettverket er systemet av strømmer og spenninger symmetrisk, det samme gjelder fase-fase kortslutninger. I dette tilfellet er både spenningen og strømmen til NP lik null. Ved en enfase jordfeil blir systemet asymmetrisk — NP-strøm og spenning oppstår.

I dette tilfellet er strømmen (spenningen) til en av nullsekvensfasene lik henholdsvis en tredjedel av summen av vektorene til det asymmetriske systemet, summen av vektorene til det asymmetriske systemet er tre ganger strømmen ( spenning) til LV.

Resultatene av kortslutningsberegninger i elektriske nettverk viser også at strømmen til en enfaset jordfeil i elektriske nettverk er lik trippelverdien av strømmen NP — 3I0 og spenningen som oppstår mellom transformatorens nøytrale og kortslutningen. -kretspunkt — til trippelverdien av spenningen NP — 3U0.

Arbeidsprinsippet for null-sekvens overstrømbeskyttelse er å kontrollere verdien på 3I0 av kraftledningen, og hvis den når en viss verdi, slå av strømlinjebryteren automatisk med en viss tidsforsinkelse.

I praksis oppnås ubalansestrømmene 3I0 ved utgangen av det såkalte nullsekvensstrømfilteret.Dette filteret oppnås ved elektrisk å koble begynnelsen og slutten av viklingene til strømtransformatorene til hver fase av linjen.

Ved normal drift av en del av det elektriske nettverket er det ingen strøm ved utgangen av NP-strømfilteret. I tilfelle feil - fallet av en av faselederne til kraftledningen til bakken, oppstår en ubalanse - en viss verdi av strømmen 3I0 vises, hvis verdi er fastsatt ved utgangen av filteret av NP-strømmer.

TNZNP, som regel, multi-level beskyttelse. Hvert av vernetrinnene har sin egen reaksjonstid For å sikre selektivitet av verneoperasjoner i nabostasjoner er deler av det elektriske nettverket delt inn i seksjoner (dekningsområder). Dermed gir beskyttelsen beskyttelse til kraftledningen matet av transformatorstasjonen der det gitte settet med vern er installert og fungerer som reservebeskyttelse for nabostasjoner.

Det er et slikt fenomen som oscillasjon i systemet. Hvis kortslutningsbeskyttelse mellom linjer, f.eks. avstandsbeskyttelse, kan utløses falskt når dette fenomenet oppstår, så er den falske utløsningen av TNZNP utelukket, siden denne beskyttelsen utelukkende reagerer på forekomsten av nullsekvensstrømmer, hvis forekomst ikke er karakteristisk for fenomenet sving i kraftsystemet .

Vernet som omtales i artikkelen er egentlig beskyttelse mot jordfeil, derfor har dette vernet et alternativt navn – jordvern (GRP).

Hvilke enheter utfører funksjonen til null-sekvens retningsstrømbeskyttelse i elektriske nettverk

For å sikre beskyttelse av kraftledninger fra alle typer feil (både enfase- og fase-til-fase kortslutninger), brukes nullsekvensstrømbeskyttelse sammen med avstandsbeskyttelse. Enheter som utfører funksjonene til disse beskyttelsene kan implementeres både på releer med et elektromekanisk operasjonsprinsipp, og på moderne enheter - mikroprosessorterminaler for beskyttelse.

Blant elektromekaniske beskyttelser er de mest populære settene av typen EPZ-1636, som har flere forskjellige modifikasjoner. Under moderne forhold prioriteres bygging av nye distribusjonsstasjoner eller teknisk omutstyr av gamle anlegg mikroprosessorbeskyttelsesenheter… For å implementere backup-beskyttelse for 110 kV-linjer, inkludert TNZNP, brukes ofte mikroprosessorterminaler produsert av ABB, for eksempel REL650 multifunksjonsenhet.