Ledningsoverstrømsbeskyttelse

Ledningsoverstrømsbeskyttelse

Overstrømsbeskyttelse (overstrømsbeskyttelse) af ledninger er udbredt i radiale netværk med enkelt tilførsel og er installeret på hver ledning.

Selektiviteten opnås ved at vælge parametrene ICp og tss — beskyttelsesdriftstrømme og beskyttelsesdriftstid.

Udvælgelsesbetingelserne er som følger:

a) Afskæringsstrøm Iss > Azp max i,

hvor: azp max i er den maksimale driftsstrøm for ledningen.

b) reaktionstid tsz i = tss (i-1) max + Δt,

hvor: tss (i-1) max er den maksimale responstid for beskyttelsen af ​​den foregående linje, Δt er selektivitetsniveauet.

Valget af responstiden for overstrømsbeskyttelsen med uafhængige (a) og afhængige (b) karakteristika er vist i fig. 1 for et radialt netværk.

Ris. 1. Valg af responstid for overstrømsbeskyttelse med uafhængige (a) og afhængige (b) karakteristika.

Driftsstrømmen af ​​overstrømsbeskyttelsen er udtrykt ved formlen:

AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,

hvor: K.ot — justeringskoefficient, Kh ' — selvstartskoefficient, Kv Er returkoefficienten.For relæer med direkte virkning: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.

For et indirekte relæ: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.

Koefficient for selvstart: Kc= 1,5 — 6.

Ris. 2. Blokdiagram over indkobling af et indirekte virkende relæ.

Det indirekte relæ er karakteriseret ved at tænde selve relæet gennem en strømtransformator og et kredsløb med transmissionskoefficienter KT og K.cx som vist i fig. 2. Derfor er strømmen i den beskyttede linje relateret til driftsstrømmen af ​​relæet ICp ifølge formlen: ICp = KcxAzCZ/ KT.

ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.

Beskyttelsesfølsomhedskoefficienten er karakteriseret ved forholdet mellem strømmen i relæet i kortslutningstilstand med minimumstrøm (I rk.min) og relæets driftsstrøm (Iav): K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.

MTZ betragtes som følsom, hvis K3 med en kortslutning af den beskyttede linje på mindst 1,5-2 og med en kortslutning (kortslutning) i det foregående afsnit, hvor denne beskyttelse fungerer som backup, mindst 1,2. Det betyder, at P3 skal have K3 = 1,5 -2, med kortslutning i T.3 og K3 = 1,2 med kortslutning i T.2. (Fig. 1).

Konklusioner:

a) MTZ'ens selektivitet leveres kun i et radialt netværk med én strømkilde,

b) beskyttelsen er ikke hurtigvirkende og den længste forsinkelse i hovedsektionerne, hvor hurtig kortslutning er særlig vigtig,

c) beskyttelsen er enkel og pålidelig, anvendt på strømrelæ RT-40-serien og tidsrelæ og RT-80 relæ for henholdsvis uafhængige og strømafhængige responskarakteristika,

d) anvendes i radiale netværk <35kV.

Nuværende linjeskift

Overbelastning er en hurtigvirkende beskyttelse.Selektiviteten sikres ved valget af driftsstrømmen, som er større end den maksimale kortslutningsstrøm i tilfælde af kortslutning i netværkspunkterne i det ubeskyttede område.

Izz = Cot• Azdo out max,

hvor: K.ot — indstillingsfaktor (1,2 — 1,3), Ida udv. Max - maksimal kortslutningsstrøm for en kortslutning uden for zone.

Derfor beskytter overstrømmen en del af ledningen som vist i fig. 3 i tilfælde af en trefaset kortslutning

Ris. 3. Beskyttelse af en del af ledningen ved afbrydelse af strøm.

Relæets brydestrøm: IСр = KcxАзС.З./KT

For en blindvejsstation er det dog muligt at beskytte ledningen fuldt ud, før den går ind i transformeren, ved at indstille en lavside kortslutningsstrømbeskyttelse som vist i fig. 4 i tilfælde af kortslutning i T.2.

Figur 4. Dead-end transformerstation beskyttelsesskema.

Konklusioner:

a) selektiviteten af ​​strømafbrydelsen er sikret ved at vælge den driftsstrøm, der er større end den maksimale strøm af den eksterne kortslutning og udføres i netværk af enhver konfiguration med et vilkårligt antal strømkilder,

b) hurtigvirkende beskyttelse, der fungerer pålideligt i de dele af hovedet, hvor hurtig nedlukning er påkrævet,

c) hovedsageligt forsvarer en del af linjen, har en defensiv zone og kan derfor ikke være hovedforsvaret.

Lineær differentialbeskyttelse

Langsgående differentialbeskyttelse reagerer på ændringer i forskellen mellem strømme eller deres faser og sammenligner deres værdier ved hjælp af måleanordninger installeret i begyndelsen og slutningen af ​​linjen. For langsgående beskyttelse, sammenligning af strømmene vist i fig. 5, relæets driftsstrøm. AzCr er defineret ved udtrykket: ICr1c - i2c.

Ris. 5… Beskyttelseskreds med langsgående differentiallinje.

I normal linjetilstand eller ekstern tilstand K3(K1), i strømtransformatorernes primærviklinger, flyder de samme strømme i begge tilfælde, og i relæet er forskellen mellem strømmene: IR = Az1v — Az2v

Ved intern K3 (K2) bliver relæstrømmen: IR= Az1v+ Az2v

Med ensrettet strømforsyning og intern K3 (K2) I2c= 0 og relæstrøm: IR= Az1c

Med ekstern K3 passerer ubalancestrømmen I gennem relæet forårsaget af forskellen i TP'ens karakteristika:

AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,

hvor I1, I2 er TA magnetiseringsstrømme reduceret til primærviklingerne.

Ubalancestrømmen stiger med stigende primærstrøm K3 og i transienttilstande.

Relæets driftsstrøm skal reguleres af den maksimale værdi af ubalancestrømmen: IRotsinb max.

Den beskyttende følsomhed er defineret som: K3 = Azdo min/ KT3Sr

Selv for relativt korte transmissionslinjer i kommercielle netværk af industrivirksomheder er TP'er placeret langt fra hinanden. Da beskyttelsen skal åbne begge afbrydere Q1 og Q2, er to TA'er installeret i enderne af linjen, hvilket fører til en stigning i ubalancestrømmen og et fald i strømmen i relæet ved K3 af linjen, da sekundærviklingen strøm fordeles over 2 TA.

For at øge følsomheden og justere differentialbeskyttelsen anvendes specielle differentialrelæer med stop, relæet tændes af en mellemmættet TA (NTT) og automatisk deaktivering af beskyttelsen.

Lateral beskyttelse er baseret på at sammenligne strømmene af de samme faser i den ene ende af parallelle linjer. Til sideværts beskyttelse af parallelle linjer vist i fig. 6, relæstrøm IR = Az1v - Az2v.

Ris. 6... Parallel linje krydsbeskyttelseskredsløb

Ved ekstern K3 (K1) har relæet en ubalancestrøm: IR = Aznb.

Relæets driftsstrøm bestemmes på samme måde som den langsgående beskyttelse.

Ved K3 (K2) udløses beskyttelsen, men hvis K2 bevæger sig til enden af ​​linjen, på grund af at forskellen i strømme aftager, virker beskyttelsen ikke. Derudover afslører krydsbeskyttelsen ikke et beskadiget kabel, hvilket betyder, at det ikke kan være hovedbeskyttelsen af ​​parallelle ledninger.

Indførelsen af ​​et dobbeltvirkende servostyringselement i kredsløbet eliminerer denne ulempe. Med K3 på en af ​​linjerne gør strømretningsrelæerne det muligt at betjene afbryderen på den fejlbehæftede linje.

Langsgående og sideværts differentialbeskyttelse er meget udbredt i strømforsyningssystemer til beskyttelse af transformere, generatorer, kabelparallelle linjer i kombination med overstrømsbeskyttelse.