Princippet om drift af fjernbeskyttelse i 110 kV elektriske netværk

Afstandsbeskyttelse (DZ) i elektriske netværk af 110 kV spændingsklasse udfører funktionen som backup beskyttelse af højspændingsledninger, bevarer den faseforskellige linjebeskyttelse, som bruges som hovedbeskyttelse i 110 kV elektriske netværk. DZ beskytter luftledninger mod fase-fase kortslutning. Overvej driftsprincippet og enheder, der udfører afstandsbeskyttelsesoperationen i 110 kV elektriske netværk.

Princippet om drift af fjernbeskyttelse er baseret på beregningen af ​​afstanden, afstanden til fejlpunktet. For at beregne afstanden til fejlplaceringen af ​​en højspændingsledning skal enheder, der udfører funktionerne afstandsbeskyttelse, bruge værdierne for belastningsstrømmen og spændingen af ​​den beskyttede linje. Det vil sige, at kredsløb bruges til driften af ​​denne beskyttelse strømtransformatorer (CT) og spændingstransformatorer (VT) 110 kV.

Fjernbeskyttelsesanordninger er tilpasset en specifik strømledning, en del af strømsystemet, på en sådan måde, at de garanterer deres trinvise beskyttelse.

For eksempel har fjernbeskyttelsen af ​​en af ​​elledningerne tre beskyttelsestrin. Første etape dækker næsten hele ledningen, på den side af transformerstationen, hvor beskyttelsen er installeret, anden etape dækker resten af ​​ledningen til den tilstødende transformerstation og en lille del af det elektriske netværk, der strækker sig fra den tilstødende transformerstation, den tredje scene beskytter fjernere sektioner. I dette tilfælde bevarer anden og tredje fase af fjernbeskyttelse beskyttelsen placeret i en tilstødende eller fjernere understation. Overvej f.eks. følgende situation.

110 kV luftledningen forbinder to tilstødende understationer A og B, og fjernbeskyttelsessæt er installeret på begge understationer. Hvis der er en fejl i begyndelsen af ​​ledningen på siden af ​​transformerstation A, vil beskyttelsessættet, der er installeret i denne transformerstation, fungere, mens beskyttelsen i transformerstation B vil opretholde beskyttelsen i transformerstation A. I dette tilfælde, for beskyttelse A, skader vil være inden for drift i første fase, for beskyttelse B i anden fase.

Ud fra det faktum, at jo højere trin, desto større er beskyttelsesreaktionstiden, følger det, at sæt A vil arbejde hurtigere end beskyttelsessæt B. I dette tilfælde, i tilfælde af svigt af beskyttelsessæt A , efter den tid, der er indstillet pr. driften af ​​anden fase af beskyttelse, sæt B vil blive udløst ...

Afhængigt af linjens længde og konfigurationen af ​​sektionen af ​​strømsystemet vælges det nødvendige antal trin og det tilsvarende dækningsområde for pålidelig beskyttelse af linjen.

Som nævnt ovenfor har hvert af beskyttelsestrinene sin egen responstid. I dette tilfælde, jo længere fra understationen fejlen er, jo højere er indstillingen for beskyttelsesreaktionstid. På denne måde sikres selektivitet af beskyttelsesdrift i nabostationer.

Der er sådan noget som forsvarsacceleration. Hvis afbryderen udløses af fjernbeskyttelse, accelereres som regel et af dets trin (reaktionstiden reduceres) i tilfælde af manuel eller automatisk genlukning af afbryderen.

Afstandsbeskyttelse overvåger i henhold til driftsprincippet linjemodstandsværdierne i realtid. Det vil sige, at bestemmelsen af ​​afstanden til fejlstedet udføres på en indirekte måde - hver værdi af linjemodstanden svarer til værdien af afstanden til fejlstedet.

I tilfælde af en fase-til-fase kortslutning af strømledningen sammenligner DZ således de modstandsværdier, der er registreret på et givet tidspunkt af målebeskyttelsesorganet med de specificerede modstandsområder (aktionszoner) for hver af etaperne.

Hvis der af den ene eller anden grund ikke leveres en spænding på 110 kV VT til DZ-enhederne, vil belastningsbeskyttelsen, når en vis strømværdi er nået, fungere forkert og slukke for strømforsyningen til strømledningen i fravær af fejl. For at forhindre sådanne situationer har fjernovervågningsenheder en funktion til at overvåge tilstedeværelsen af ​​spændingskredsløb, i fravær af hvilke beskyttelsen automatisk blokeres.

Desuden er afstandsbeskyttelsen blokeret i tilfælde af et udsving i strømforsyningen.Svingning opstår, når den synkrone drift af generatoren er forstyrret i en bestemt del af elsystemet. Dette fænomen er ledsaget af en stigning i strøm og et fald i spænding i det elektriske netværk. For relæbeskyttelsesanordninger, herunder DZ, opfattes udsving i strømforsyningen som en kortslutning. Disse fænomener adskiller sig i hastigheden af ​​ændring af elektriske størrelser.

I tilfælde af kortslutning sker ændringen i strøm og spænding med det samme, og i tilfælde af et sving med en kort forsinkelse. Baseret på denne funktion har fjernbeskyttelsen en blokeringsfunktion, der blokerer beskyttelsen i tilfælde af udsving i strømforsyningen.

Når strømmen stiger, og spændingen falder på den beskyttede linje, tillader blokeringen betjening af fjernbetjeningen i et tidsrum, der er tilstrækkeligt til driften af ​​et af beskyttelsestrinene. Hvis de elektriske værdier (netstrøm, spænding, linjemodstand) i løbet af denne tid ikke har nået grænserne for de forudindstillede beskyttelsesindstillinger, blokerer blokeringslegemet beskyttelsen. Det vil sige, at blokering af fjernbetjeningen giver beskyttelsen mulighed for at virke i tilfælde af en reel fejl, men blokerer beskyttelsen i tilfælde af et sving i strømsystemet.

Hvilke enheder udfører funktionen af ​​fjernbeskyttelse i elektriske netværk

Indtil omkring begyndelsen af ​​2000'erne blev funktionerne af alle relæbeskyttelses- og automationsenheder, inklusive afstandsbeskyttelsesfunktionen, udført af elektromekaniske relæbaserede enheder.

En af de mest almindelige enheder bygget på elektromekaniske relæer er EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 osv.

Ovenstående enheder er blevet erstattet af multifunktions mikroprocessorbeskyttelsesterminaler, som udfører funktionen af ​​flere sikringer på 110 kV ledningen, herunder ledningsafstandssikring.

Hvad angår afstandsbeskyttelse specifikt, øger brugen af ​​mikroprocessorenheder til dens implementering markant nøjagtigheden af ​​dens drift. Også en væsentlig fordel er tilgængeligheden af ​​mikroprocessorterminalerne til beskyttelse af funktionen til bestemmelse af fejlens placering (OMP) — viser afstanden til punktet af linjefejlen, som er fastsat af afstandsbeskyttelsen. Afstanden er angivet med en nøjagtighed på tiendedele af en kilometer, hvilket i høj grad letter reparationsteams søgning efter skader langs linjen.

I tilfælde af brug af gamle modeller af afstandsbeskyttelsessæt bliver processen med at søge efter en fejl på linjen meget mere kompliceret, fordi der med elektromekaniske beskyttelsestyper ikke er mulighed for at fastsætte den nøjagtige afstand til fejlens placering.

Alternativt, for at kunne bestemme den nøjagtige afstand til fejlstedet, installeres understationer fejloptagere (PARMA, RECON, Bresler osv.), som registrerer hændelser i hver enkelt sektion af elnettet.

Hvis der opstår en fejl på en af ​​elledningerne, vil nødoptageren give information om fejlens art og dens afstand fra transformerstationen med angivelse af den nøjagtige afstand.