Προστασία από υπερένταση

Όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα σε ένα ηλεκτρικό σύστημα, στις περισσότερες περιπτώσεις το ρεύμα αυξάνεται σε τιμή πολύ μεγαλύτερη από το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας. Η προστασία που ανταποκρίνεται σε αυτήν την αύξηση ονομάζεται τρέχουσα προστασία. Οι προστασίες υπερέντασης είναι οι απλούστερες και φθηνότερες. Γι' αυτό χρησιμοποιούνται ευρέως σε δίκτυα έως 35 kV συμπεριλαμβανομένων.

Ρυθμίζει το ρεύμα στην πλευρά τροφοδοσίας της γραμμής, τοποθετούνται ασφάλειες για την απενεργοποίηση των διακοπτών 1, 2, 3. Σε περίπτωση βλάβης σε ένα από τα τμήματα του δικτύου, το ρεύμα σφάλματος διέρχεται από όλα τα ρελέ. Εάν το ρεύμα βραχυκυκλωθεί με περισσότερο ρεύμα προστασίας, αυτές οι προστασίες θα τεθούν σε ισχύ. Ωστόσο, σύμφωνα με τη συνθήκη επιλεκτικότητας, θα πρέπει να λειτουργεί μόνο μία προστασία υπερέντασης και να ανοίγει ο διακόπτης κυκλώματος — αυτός που βρίσκεται πιο κοντά στη θέση του σφάλματος.

Αυτή η προστατευτική δράση μπορεί να επιτευχθεί με δύο τρόπους. Το πρώτο βασίζεται στο γεγονός ότι το ρεύμα σφάλματος μειώνεται με την απόσταση από τη θέση του σφάλματος.

Το προστατευτικό ρεύμα λειτουργίας επιλέγεται να είναι μεγαλύτερο από τη μέγιστη τιμή του ρεύματος σε αυτό το τμήμα σε περίπτωση βλάβης του επόμενου, που είναι πιο μακριά από την πηγή ρεύματος.Η δεύτερη μέθοδος είναι να δημιουργήσετε μια καθυστέρηση στον χρόνο απόκρισης των προστασιών όσο πιο κοντά είναι η προστασία στην πηγή ενέργειας.

Τη χρονική στιγμή t1 υπάρχει βραχυκύκλωμα... Τη στιγμή t2 ενεργοποιείται η προστασία υπερέντασης (MTZ) και κλείνει τον διακόπτη. Οι κινητήρες που βραχυκυκλώθηκαν ως αποτέλεσμα της πτώσης τάσης καθυστέρησαν και το ρεύμα τους αυξήθηκε όταν αποκαταστάθηκε η τάση. Επομένως, εισάγεται ο συντελεστής kz - ο συντελεστής αυτοεκκίνησης των κινητήρων. Ένας συντελεστής αξιοπιστίας kn εισάγεται επίσης για να ληφθούν υπόψη διαφορετικοί τύποι σφαλμάτων— μετασχηματιστές ρεύματος κτλ. Μετά την αποσύνδεση του εξωτερικού μέγιστου ρεύματος βραχυκυκλώματος, η προστασία πρέπει να επανέλθει στην αρχική της κατάσταση. Το αντίστροφο ρεύμα δίνεται από την ακόλουθη έκφραση:

Τα ρεύματα λήψης και πτώσης πρέπει να είναι κοντά. Εισαγάγετε το ποσοστό απόδοσης:

Λαμβάνοντας υπόψη τον παράγοντα επαναφοράς, το ρεύμα λειτουργίας προσδιορίζεται ως εξής:

Για τα "ιδανικά" ρελέ, ο συντελεστής επιστροφής είναι 1. Ρεαλιστικά προστατευτικό ρελέ έχουν συντελεστή επαναφοράς μικρότερο από 1 λόγω τριβής σε κινούμενα μέρη κ.λπ. Όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής επιστροφής, τόσο χαμηλότερο μπορεί να επιλεγεί το ρεύμα λειτουργίας σε ένα δεδομένο φορτίο, επομένως, πιο ευαίσθητη μέγιστη προστασία ρεύματος.

Οι χρονικές καθυστερήσεις των προστασιών επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε επόμενη προστασία στο τροφοδοτικό να έχει χρόνο απόκρισης μεγαλύτερο από τη μέγιστη χρονική καθυστέρηση της προηγούμενης κατά το μέγεθος του βήματος επιλεκτικότητας.

Ο βαθμός επιλεκτικότητας εξαρτάται από τα σφάλματα των προστατευτικών συσκευών μέτρησης και από την κατανομή του χρόνου λειτουργίας των διακοπτών.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι χαρακτηριστικών προστασίας από υπερένταση — ανεξάρτητα και εξαρτώμενα. Είναι βολικό να συνδυαστούν τα χαρακτηριστικά εξαρτημένης απόκρισης με τα προστατευτικά χαρακτηριστικά των ασφαλειών και τα χαρακτηριστικά θέρμανσης των προστατευμένων συνδέσεων, για παράδειγμα ηλεκτρικών κινητήρων. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα χαρακτηριστικά που εξαρτώνται από το IEC είναι:

όπου A, n — συντελεστές, k — τρέχουσα πολλαπλότητα k = Azrob/Icp.