Princippet om drift af nul-sekvens strømretningsbeskyttelse i 110 kV elektriske netværk

Aktuel retningsbestemt nulsekvensbeskyttelse (TNZNP) bruges, når det er nødvendigt at beskytte højspændingsledninger mod enfasede kortslutninger - jordfejl på en af ​​faselederne i strømnettet. Denne beskyttelse bruges som backup-beskyttelse for elledninger af spændingsklasse 110 kV. Nedenfor giver vi princippet om driften af ​​denne beskyttelse, overvej hvordan og ved hjælp af hvilke enheder TNZNP anvendes i 110 kV elektriske netværk.

I elektroteknik er der et koncept med symmetriske og ubalancerede systemer af fasestrømme eller spændinger. Det symmetriske system sikrer lighed af fasestrømme (spændinger) trefaset netværk… I dette tilfælde kan fasestrømmenes vektorer stå i forhold til hinanden i direkte, omvendt og også nul-sekvens (NP).

I positiv sekvens går fasestrømvektorerne i sekvensen A, B, C, hver fase halter efter den anden med 120 g.Den omvendte sekvens er vekslen mellem faser A, C, B, faseforskydningsvinklen er den samme - 120 grader. I tilfælde af nulsekvens falder vektorerne i de tre faser sammen i retning. Et asymmetrisk system er repræsenteret som en aktuel værdi - den geometriske sum af vektorerne af alle komponenter i den direkte, negative og nulsekvens.

Under normal drift af en del af det elektriske netværk er systemet af strømme og spændinger symmetrisk, det samme gælder for fase-fase kortslutninger. I dette tilfælde er både spændingen og strømmen af ​​NP lig med nul. I tilfælde af en enfaset jordfejl bliver systemet asymmetrisk - NP-strøm og spænding opstår.

I dette tilfælde er strømmen (spændingen) af en af ​​nul-sekvens faserne lig med en tredjedel af summen af ​​vektorerne i det asymmetriske system, henholdsvis summen af ​​vektorerne i det asymmetriske system er tre gange strømmen ( spænding) af LV.

Resultaterne af kortslutningsberegninger i elektriske netværk viser også, at strømmen af ​​en enfaset jordfejl i elektriske netværk er lig med den tredobbelte værdi af strømmen NP — 3I0 og spændingen, der opstår mellem transformatorens nulpunkt og kortslutningen. -kredsløbspunkt — til den tredobbelte værdi af spændingen NP — 3U0.

Arbejdsprincippet for nul-sekvens overstrømsbeskyttelse er at kontrollere værdien af ​​3I0 af strømledningen, og hvis den når en vis værdi, slukker du automatisk strømafbryderen med en vis tidsforsinkelse.

I praksis opnås ubalancestrømmene 3I0 ved udgangen af ​​det såkaldte nul-sekvens strømfilter.Dette filter opnås ved elektrisk at forbinde begyndelsen og slutningen af ​​viklingerne af strømtransformatorerne i hver fase af linjen.

Ved normal drift af en sektion af det elektriske netværk er der ingen strøm ved udgangen af ​​NP-strømfilteret. I tilfælde af fejl - faldet af en af ​​strømledningens faseledere til jorden, opstår der en ubalance - en vis værdi af strømmen 3I0 vises, hvis værdi er fastsat ved udgangen af ​​filteret af NP-strømme.

TNZNP, som regel, multi-level beskyttelse. Hvert af beskyttelsestrinene har sin egen reaktionstid For at sikre selektivitet af beskyttelsesoperationer i nabostationer er sektioner af det elektriske netværk opdelt i sektioner (dækningsområder). Beskyttelsen giver således beskyttelse til den kraftledning, der forsynes af transformerstationen, hvor det givne sæt af beskyttelser er installeret, og fungerer som backup-beskyttelse for nabostationer.

Der er et sådant fænomen som oscillation i systemet. Hvis kortslutningsbeskyttelse mellem ledninger, f.eks. afstandsbeskyttelse, kan udløses forkert, når dette fænomen opstår, så er den falske udløsning af TNZNP udelukket, da denne beskyttelse udelukkende reagerer på forekomsten af ​​nul-sekvensstrømme, hvis forekomst ikke er karakteristisk for fænomenet swing i strømsystemet .

Den beskyttelse, der diskuteres i artiklen, er egentlig beskyttelse mod jordfejl, hvorfor denne beskyttelse har et alternativt navn - jordbeskyttelse (GRP).

Hvilke enheder udfører funktionen af ​​nul-sekvens retningsbestemt strømbeskyttelse i elektriske netværk

For at sikre beskyttelse af elledninger mod alle typer fejl (både enfaset og fase-til-fase kortslutninger), anvendes nul-sekvens strømbeskyttelse sammen med afstandsbeskyttelse. Enheder, der udfører funktionerne i disse beskyttelser, kan implementeres både på relæer med et elektromekanisk driftprincip og på moderne enheder - mikroprocessorterminaler til beskyttelse.

Blandt elektromekaniske beskyttelser er de mest populære sæt af typen EPZ-1636, som har flere forskellige modifikationer. Under moderne forhold prioriteres opførelsen af ​​nye distributionsstationer eller teknisk genopretning af gamle faciliteter mikroprocessor beskyttelsesanordninger… For at implementere backup-beskyttelse for 110 kV-ledninger, inklusive TNZNP, bruges ofte mikroprocessorterminaler fremstillet af ABB, for eksempel REL650 multifunktionsenheden.