Differentialbeskyttelse af den langsgående linje

Langsgående differential zProtection er baseret på princippet om at sammenligne værdierne og faserne af strømmene i begyndelsen og slutningen af ​​linjen. Til dette formål er strømtransformatorernes sekundære viklinger på begge sider af ledningen forbundet med ledninger som vist i fig. 1. Disse ledninger cirkulerer kontinuerligt sekundære strømme I1 og I2. For at udføre differentialbeskyttelse er et PT differentialrelæ forbundet parallelt med strømtransformatorerne. Strømmen i spolen af ​​dette relæ vil altid være lig med den geometriske sum af strømmene, der kommer fra de to strømtransformatorer

Hvis transformationsforholdene for strømtransformatorerne TT1 og TT2 er de samme, så under normal drift, såvel som en ekstern kortslutning (punkt K1 i fig. 1, a), er de sekundære strømme lige i værdi I1 = I2, rettet modsat relæet.

Ris. 1. Princippet om implementering af langsgående differentialbeskyttelse af ledningen og passage af strøm i relæet med en ekstern kortslutning (a) og med en kortslutning i det beskyttede område (b)

Relæstrøm

og relæet tænder ikke.

I tilfælde af kortslutning i det beskyttede område (punkt K2 i fig.1, b) vil sekundærstrømmene i relæviklingen matche i fase. Og derfor vil det blive opsummeret

Hvis

relæet vil samle op og udløse afbryderne.

På denne måde reagerer den differentielle længdebeskyttelse med konstant cirkulerende strømme i relæspolen på den samlede kortslutningsstrøm i det beskyttede område (ledningssektionen mellem strømtransformatorerne TT1 og TT2) samtidig med, at den giver øjeblikkelig udløsning af den beskadigede ledning

Den praktiske anvendelse af differentielle beskyttelsesordninger krævede indførelse af en række strukturelle elementer på grund af de særlige forhold ved driften af ​​disse beskyttelser på elsystemernes linjer.

For det første, for at slukke for de lange linjer på begge sider, viste det sig at være nødvendigt at forbinde to relæer i henhold til differentialskemaet: en ved understation 1, den anden ved understation 2 (fig. 2).

Ris. 2. Skematisk diagram af ledningens langsgående differentialbeskyttelse: Ф — strømfiltre med direkte og negativ sekvens; PTT — mellemstrømstransformer; IT — isolationstransformator; RTD — differentialrelæ med stop; P — arbejder og T — relæets bremsespole

Forbindelsen af ​​to relæer førte til en ujævn fordeling af sekundære strømme mellem relæerne (strømmene blev fordelt omvendt proportionalt med kredsløbenes modstande), udseendet af en ubalancestrøm og et fald i beskyttelsens følsomhed.

Bemærk også, at denne ubalancestrøm summeres i relæet med en ubalancestrøm forårsaget af et misforhold i magnetiseringsegenskaberne og en vis forskel i strømtransformatorernes transformationsforhold.For at justere fra ubalancestrømme i beskyttelsen blev der ikke brugt simple differentialrelæer, men differentialrelæer med RTD-stop, som har større følsomhed.

For det andet har forbindelsesledningerne med deres betydelige længde en modstand, der er mange gange højere end den tilladte belastningsmodstand for strømtransformatorer. For at reducere belastningen blev der brugt mellemliggende PTT-strømtransformatorer med et transformationsforhold n, ved hjælp af hvilke strømmen, der cirkulerer gennem ledningerne, blev reduceret med n gange og dermed blev belastningen fra forbindelsesledningerne reduceret med n2 gange (værdien af belastningen er proportional med kvadratet af strømmen).

Ris. 3. Passage af strøm i relæspolerne i tilfælde af brud (a) og kortslutning af forbindelsesledningerne (b): K1 — kortslutningspunkt; K2 — kortslutningspunkt i det beskyttede område

Isolationstransformatorer blev også tilvejebragt i den langsgående differentialbeskyttelsesordning for at adskille forbindelsesledningerne fra relækredsløbene og beskytte sidstnævnte mod højspændinger induceret i forbindelsesledningerne under passagen af ​​kortslutningsstrømlederen.

Differentialbeskyttelse i længderetningen af ​​DZL-typen, der er udbredt i elektriske netværk, er bygget på ovenstående principper og indeholder de elementer, der er angivet i fig. 2. Tilstedeværelsen af ​​forbindelsesledninger i de sekundære kredsløb af DLP begrænser anvendelsesområdet til linjer med kort længde (10-15 km).

Kontrol af brugbarheden af ​​forbindelsesledningerne.

Under drift er beskadigelse af forbindelsesledningerne mulig: brud, kortslutning mellem dem, kortslutning af en af ​​ledningerne til jord.

I tilfælde af brud på tilslutningsledningen (fig. 3, a) bliver strømmen i relæets arbejds- og bremsespoler den samme, og beskyttelsen kan virke forkert ved en gennemgående kortslutning og endda med en belastningsstrøm (afhængig af værdien af ​​Isc ).

En kortslutning mellem tilslutningsledningerne (fig. 3, b) omgår relæviklingerne, og så virker beskyttelsen muligvis ikke i tilfælde af kortslutning i det beskyttede område.

For rettidig påvisning af skade overvåges tilslutningsledningernes brugbarhed af en speciel enhed. Styringen er baseret på, at en ensrettet jævnstrøm overlejres den driftsvekselstrøm, der cirkulerer i forbindelsesledningerne, når de er i god stand, hvilket ikke påvirker beskyttelsens funktion.

Ensretter spænding tilføres tilslutningsledningerne kun i en af ​​understationerne, hvor styreenheden har en ensretter, som igen modtager strøm fra det aktive bussystems spændingstransformator. Tilslutningen af ​​styreenheden til et eller andet bussystem udføres gennem hjælpekontakter på busafbrydere eller relærelæer på busafbrydere på den beskyttede linje.

I tilfælde af brud på forbindelsesledningerne forsvinder jævnstrømmen, og styreenheden signalerer en fejl, hvilket fjerner driftsstrømmen fra beskyttelsen af ​​begge understationer.Når forbindelsesledningerne er lukket sammen, giver det et signal og fjerner beskyttelsen fra handling, men kun på den ene side - den side af transformerstationen, hvor der ikke er nogen ensretter. I tilfælde af et fald i isolationsmodstanden af ​​en af ​​forbindelsesledningerne til jorden (under 15-20 kOhm), giver styreenheden også det tilsvarende signal.

Hvis tilslutningsledningerne er i god stand, overstiger overvågningsstrømmen, der passerer gennem dem, ikke 5-6 mA ved en spænding på 80 V. Disse værdier bør kontrolleres periodisk af servicepersonalet i overensstemmelse med betjeningsvejledningen til beskyttelsen.

Driftspersonalet skal huske, at før nogen form for arbejde tillades på tilslutningsledningerne, er det nødvendigt at slukke for den langsgående differentialbeskyttelse, tilslutningsledningsovervågningsanordningen og start af backupanordningen i tilfælde af en afbryderfejl. beskyttelsesskadeskærme på begge sider.

Efter at have afsluttet arbejdet med forbindelsesledningerne, skal du kontrollere deres funktionalitet. Til dette formål indgår styreenheden i understationen, hvor der ikke er en ensretter. I dette tilfælde skal der vises et fejlsignal. Styreenheden tændes derefter på en anden understation (korrigeret spænding tilføres tilslutningsledningerne) og kontrolleres for et fejlsignal. Beskyttelses- og udløsningskredsløbet for beskyttelsesanordningen til afbryderfejl aktiveres, når forbindelsesledningerne er i god stand.