Διαφορική προστασία της διαμήκους γραμμής

Το διαμήκη διαφορικό zProtection βασίζεται στην αρχή της σύγκρισης των τιμών και των φάσεων των ρευμάτων στην αρχή και στο τέλος της γραμμής. Για το σκοπό αυτό, οι δευτερεύουσες περιελίξεις των μετασχηματιστών ρεύματος και στις δύο πλευρές της γραμμής διασυνδέονται με καλώδια όπως φαίνεται στο σχ. 1. Αυτά τα καλώδια κυκλοφορούν συνεχώς δευτερεύοντα ρεύματα I1 και I2. Για την εκτέλεση διαφορικής προστασίας, ένα διαφορικό ρελέ PT συνδέεται παράλληλα με τους μετασχηματιστές ρεύματος. Το ρεύμα στο πηνίο αυτού του ρελέ θα είναι πάντα ίσο με το γεωμετρικό άθροισμα των ρευμάτων που προέρχονται από τους δύο μετασχηματιστές ρεύματος

Εάν οι λόγοι μετασχηματισμού των μετασχηματιστών ρεύματος TT1 και TT2 είναι οι ίδιοι, τότε κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, καθώς και ενός εξωτερικού βραχυκυκλώματος (σημείο K1 στο σχήμα 1, α), τα δευτερεύοντα ρεύματα είναι ίσα σε τιμή I1 = I2, κατευθυνόμενα αντίθετα από το ρελέ.

Ρύζι. 1. Η αρχή εφαρμογής της διαμήκους διαφορικής προστασίας της γραμμής και διέλευσης ρεύματος στο ρελέ με εξωτερικό βραχυκύκλωμα (α) και με βραχυκύκλωμα στην προστατευόμενη περιοχή (β)

Ρεύμα ρελέ

και το ρελέ δεν ανάβει.

Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος στην προστατευόμενη περιοχή (σημείο K2 στην Εικ.1, β) τα δευτερεύοντα ρεύματα στην περιέλιξη του ρελέ θα ταιριάζουν στη φάση. Και επομένως θα συνοψιστεί

Αν

το ρελέ θα μαζέψει και θα σκοντάψει τους διακόπτες.

Με αυτόν τον τρόπο, η διαφορική διαμήκης προστασία με συνεχώς κυκλοφορούντα ρεύματα στο πηνίο του ρελέ αντιδρά στο συνολικό ρεύμα βραχυκυκλώματος στην προστατευόμενη περιοχή (το τμήμα γραμμής μεταξύ των μετασχηματιστών ρεύματος TT1 και TT2) ενώ παρέχει στιγμιαία ενεργοποίηση της κατεστραμμένης γραμμής

Η πρακτική εφαρμογή των συστημάτων διαφορικής προστασίας απαιτούσε την εισαγωγή μιας σειράς δομικών στοιχείων λόγω των ιδιαιτεροτήτων της λειτουργίας αυτών των προστασιών στις γραμμές των συστημάτων ισχύος.

Πρώτον, για να απενεργοποιηθούν οι μεγάλες γραμμές και στις δύο πλευρές, αποδείχθηκε ότι ήταν απαραίτητο να συνδεθούν δύο ρελέ σύμφωνα με το διαφορικό σχήμα: το ένα στον υποσταθμό 1, το άλλο στον υποσταθμό 2 (Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Σχηματικό διάγραμμα της διαμήκους διαφορικής προστασίας της γραμμής: Ф — φίλτρα ρεύματος συνεχούς και αρνητικής ακολουθίας. PTT — μετασχηματιστής ενδιάμεσου ρεύματος. IT — μετασχηματιστής απομόνωσης. RTD — διαφορικό ρελέ με στοπ. P — εργασίας και T — πηνίο πέδησης του ρελέ

Η σύνδεση δύο ηλεκτρονόμων οδήγησε σε ανομοιόμορφη κατανομή δευτερευόντων ρευμάτων μεταξύ των ρελέ (τα ρεύματα κατανεμήθηκαν αντιστρόφως ανάλογα με τις αντιστάσεις των κυκλωμάτων), εμφάνιση ρεύματος ανισορροπίας και μείωση της ευαισθησίας της προστασίας.

Σημειώστε επίσης ότι αυτό το ρεύμα ανισορροπίας αθροίζεται στο ρελέ με ένα ρεύμα ανισορροπίας που προκαλείται από αναντιστοιχία στα χαρακτηριστικά μαγνήτισης και κάποια διαφορά στους λόγους μετασχηματισμού των μετασχηματιστών ρεύματος.Για τη ρύθμιση από ρεύματα ανισορροπίας στην προστασία δεν χρησιμοποιήθηκαν απλά διαφορικά ρελέ, αλλά διαφορικά ρελέ με στοπ RTD, τα οποία έχουν μεγαλύτερη ευαισθησία.

Δεύτερον, τα καλώδια σύνδεσης με το σημαντικό τους μήκος έχουν αντίσταση πολλαπλάσια από την αντίσταση φορτίου που επιτρέπεται για τους μετασχηματιστές ρεύματος. Για τη μείωση του φορτίου, χρησιμοποιήθηκαν ενδιάμεσοι μετασχηματιστές ρεύματος PTT με αναλογία μετασχηματισμού n, με τη βοήθεια των οποίων το ρεύμα που κυκλοφορούσε μέσω των καλωδίων μειώθηκε κατά n φορές και έτσι το φορτίο από τα καλώδια σύνδεσης μειώθηκε κατά n2 φορές (η τιμή του το φορτίο είναι ανάλογο του τετραγώνου του ρεύματος).

Ρύζι. 3. Διέλευση ρεύματος στα πηνία ρελέ σε περίπτωση θραύσης (α) και βραχυκύκλωμα των καλωδίων σύνδεσης (β): K1 — σημείο βραχυκυκλώματος. K2 — σημείο βραχυκυκλώματος στην προστατευόμενη περιοχή

Στο σχήμα διαμήκους διαφορικής προστασίας παρέχονται επίσης μετασχηματιστές απομόνωσης για τον διαχωρισμό των καλωδίων σύνδεσης από τα κυκλώματα ρελέ και την προστασία των τελευταίων από υψηλές τάσεις που προκαλούνται στα καλώδια σύνδεσης κατά τη διέλευση του αγωγού ρεύματος βραχυκυκλώματος.

Η διαμήκης διαφορική προστασία τύπου DZL, που διανέμεται ευρέως στα ηλεκτρικά δίκτυα, βασίζεται στις αρχές που ορίζονται παραπάνω και περιέχει τα στοιχεία που υποδεικνύονται στο σχ. 2. Η παρουσία συρμάτων σύνδεσης στα δευτερεύοντα κυκλώματα του DLP περιορίζει την περιοχή εφαρμογής του σε γραμμές μικρού μήκους (10-15 km).

Έλεγχος της δυνατότητας συντήρησης των καλωδίων σύνδεσης.

Κατά τη λειτουργία, είναι δυνατή η ζημιά στα καλώδια σύνδεσης: σπασίματα, βραχυκύκλωμα μεταξύ τους, βραχυκύκλωμα ενός από τα καλώδια στη γείωση.

Σε περίπτωση θραύσης του καλωδίου σύνδεσης (Εικ. 3, α), το ρεύμα στα πηνία εργασίας και πέδησης του ρελέ γίνεται το ίδιο και η προστασία μπορεί να λειτουργήσει λανθασμένα σε περίπτωση βραχυκυκλώματος και ακόμη και με ένα ρεύμα φορτίου (ανάλογα με την τιμή του Isc).

Ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ των καλωδίων σύνδεσης (Εικ. 3, β) παρακάμπτει τις περιελίξεις του ρελέ και, στη συνέχεια, η προστασία μπορεί να μην λειτουργεί σε περίπτωση βραχυκυκλώματος στην προστατευμένη περιοχή.

Για την έγκαιρη ανίχνευση ζημιών, η δυνατότητα συντήρησης των καλωδίων σύνδεσης παρακολουθείται από ειδική συσκευή. Ο έλεγχος βασίζεται στο γεγονός ότι ένα ανορθωμένο συνεχές ρεύμα υπερτίθεται στο εναλλασσόμενο ρεύμα λειτουργίας που κυκλοφορεί στα καλώδια σύνδεσης όταν είναι σε καλή κατάσταση, το οποίο δεν επηρεάζει τη λειτουργία της προστασίας.

Η ανορθωμένη τάση τροφοδοτείται στα καλώδια σύνδεσης μόνο σε έναν από τους υποσταθμούς, όπου η μονάδα ελέγχου διαθέτει ανορθωτή, ο οποίος με τη σειρά του λαμβάνει ισχύ από τον μετασχηματιστή τάσης του ενεργού συστήματος διαύλου. Η σύνδεση της συσκευής ελέγχου σε ένα ή άλλο σύστημα διαύλου πραγματοποιείται μέσω βοηθητικών επαφών αποζεύξεων διαύλου ή επαναλήπτες ρελέ των αποζεύξεων διαύλου της προστατευμένης γραμμής.

Σε περίπτωση διακοπής των καλωδίων σύνδεσης, το συνεχές ρεύμα εξαφανίζεται και η συσκευή ελέγχου σηματοδοτεί σφάλμα, αφαιρώντας το ρεύμα λειτουργίας από την προστασία και των δύο υποσταθμών.Όταν τα καλώδια σύνδεσης είναι κλειστά μεταξύ τους, δίνει ένα σήμα και αφαιρεί την προστασία από τη δράση, αλλά μόνο στη μία πλευρά - την πλευρά του υποσταθμού όπου δεν υπάρχει ανορθωτής. Σε περίπτωση μείωσης της αντίστασης μόνωσης ενός από τα καλώδια σύνδεσης με το έδαφος (κάτω από 15-20 kOhm), η συσκευή ελέγχου δίνει επίσης το αντίστοιχο σήμα.

Εάν τα καλώδια σύνδεσης είναι σε καλή κατάσταση, το ρεύμα παρακολούθησης που διέρχεται από αυτά δεν υπερβαίνει τα 5-6 mA σε τάση 80 V. Αυτές οι τιμές θα πρέπει να ελέγχονται περιοδικά από το προσωπικό σέρβις σύμφωνα με τις οδηγίες λειτουργίας του η προστασία.

Το προσωπικό χειρισμού πρέπει να θυμάται ότι πριν επιτραπεί οποιαδήποτε εργασία στα καλώδια σύνδεσης, είναι απαραίτητο να απενεργοποιήσετε τη διαμήκη διαφορική προστασία, τη συσκευή παρακολούθησης του σύρματος σύνδεσης και την εκκίνηση της εφεδρικής συσκευής σε περίπτωση βλάβης του διακόπτη κυκλώματος. προστατευτικά ζημιάς και στις δύο πλευρές.

Αφού ολοκληρώσετε τις εργασίες στα καλώδια σύνδεσης, ελέγξτε τη λειτουργικότητά τους. Για το σκοπό αυτό, η συσκευή ελέγχου περιλαμβάνεται στον υποσταθμό, όπου δεν υπάρχει ανορθωτής. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να εμφανιστεί ένα σήμα σφάλματος. Στη συνέχεια, η μονάδα ελέγχου ενεργοποιείται σε άλλον υποσταθμό (η διορθωμένη τάση παρέχεται στα καλώδια σύνδεσης) και ελέγχεται για σήμα σφάλματος. Το κύκλωμα προστασίας και ενεργοποίησης της διάταξης προστασίας από βλάβη του διακόπτη κυκλώματος ενεργοποιείται όταν τα καλώδια σύνδεσης είναι σε καλή κατάσταση.