Differentialbussströmskydd

Felströmsskenskyddet är utformat för att snabbt koppla bort de elektriska kretsarna som är anslutna till skenorna vid kortslutning i skenorna eller annan utrustning som ingår i skyddszonen.

Området för dess åtgärd begränsas av strömtransformatorerna till vilka skyddsreläerna är anslutna. Grunden för att tillämpa skyddet är principen att jämföra värdena och faserna för strömmarna i de elektriska kretsarna under kortslutning och andra driftsätt.

För att implementera skyddet är differentialreläet RT anslutet till länkarnas strömtransformatorer som visas i fig. 1. I detta sammanhang kommer strömmen i reläet alltid att vara lika med den geometriska summan av anslutningarnas sekundära strömmar.

I händelse av en kortslutning av samlingsskenorna (fig. 1, a) kommer länkarnas sekundärströmmar att ha en riktning och summan av dessa strömmar kommer att passera genom reläet

Om IR

Med en extern kortslutning (fig. 1, b), strömmen i reläspolen

reläet fungerar inte om det ställs in av obalansströmmen på grund av felet i strömtransformatorerna.

Ris. 1.Strömmar i bussens differensströmskyddsrelä vid busskortslutning (a) och extern kortslutning (b)

Baserat på en allmän princip kan skyddet av differentialskenorna skilja sig från varandra enligt schemat, som är relaterat till deras anpassning till ett eller annat huvudschema för en transformatorstation. Bussdifferentialskydd är i kraft för transformatorstationer med en- och tvåbussystem, såväl som för transformatorstationer med reaktiva ledningar och flera matare.

Differentialströmsskydd för transformatorstationer med två bussystem med fast anslutningsfördelning, som ofta används som ett av medlen för att begränsa kortslutningsströmmar i 110-220 kV-nät, är av störst intresse med tanke på deras underhåll genom drift personal. Ett av dessa försvar diskuteras nedan.

En utmärkande egenskap hos skyddet (fig. 2) är selektiviteten vid frånkoppling av det skadade samlingsskensystemet, om den etablerade fördelningen av anslutningar på samlingsskenorna observeras. Verkningsselektiviteten tillhandahålls genom användningen av kretsen för två selektiva strömenheter (uppsättningar av reläer) PT1 och PT2 och ett gemensamt startelement (uppsättning reläer) RTZ.

Reläerna för varje selektiv uppsättning är anslutna till strömtransformatorerna för de sektioner som är fixerade bakom det givna samlingsskensystemet och fungerar endast när omkopplarna för dessa sektioner aktiveras. Den gemensamma startsatsens reläer är anslutna till strömtransformatorerna i avdelningarna i båda skensystemen och fungerar därför vid kortslutning i något av skensystemen. De reagerar inte på externa kortslutningar, även om fixeringen av anslutningarna är bruten.

Driften av differentialströmskyddet för bussar.

I händelse av kortslutning på ett av busssystemen kommer strömreläerna i RTZ-gemensamma startaggregatet att fungera och mata driftströmmen för att lösa ut buss-omkopplaren (relä RPZ) och samtidigt med strömreläerna i urvalsuppsättningarna PT1 och PT2. Brytningen av anslutningsbrytarna för det skadade bussystemet kommer att inträffa som ett resultat av aktiveringen av mellanreläet i den aktuella väljarsatsen.

I händelse av ett brott mot den etablerade anslutningsfixeringen kan de två uppsättningarna av selektivt skydd utlösas av en extern kortslutning, eftersom strömmarna i dem inte är balanserade. Detta kommer dock inte att bryta anslutningarna eftersom likströmmen matas till väljarreläet genom en gemensam startsats, i vilket relä strömmarna kommer att balanseras och det kommer inte att fungera.

Om, vid en trasig fixering av länkarna, en kortslutning inträffar på ett av de operativa bussystemen, kommer alla tre skyddsuppsättningarna att fungera och båda bussystemen löser ut. För att bevara selektiviteten hos skyddsåtgärden i händelse av en förändring i fixeringen av anslutningarna är det nödvändigt att byta från en selektiv uppsättning till en annan ström- och driftskretsar för anslutningarna som överförs till ett annat driftbusssystem.

Skyddskretsen (fig. 2) tillhandahåller en länkfixeringsströmställare som shuntar DC-kretsarna för de två väljarna. Genom att slå på denna omkopplare kopplas kontakterna på strömreläerna PT1 och PT2 i väljaruppsättningarna från skyddskretsen, omkopplaren slås på innan arbetet påbörjas med omkopplingsenheter som bryter mot den etablerade fixeringen av anslutningar.Den ska även vara på när ett bussystem är igång och alla anslutningar är på.

När strömbrytaren är påslagen verkar skyddet för att stänga av alla strömbrytare på en gång. Om brytaren slås på när båda bussystemen är i drift och anslutningsfördelningen är fixerad, kommer skyddet i händelse av kortslutning på ett av bussystemen att agera icke-selektivt för att koppla bort effektbrytarna på båda bussarna system direkt från den gemensamma uppsättningen.

För att kontrollera spänningen i ett av bussystemen med ShSV, tillhandahåller skyddskretsen en automatisk blockering som fördröjer utlösningen av effektbrytarna för anslutningarna av det fungerande bussystemet i händelse av att ShSV kortsluts. Blockering görs med hjälp av PV7-reläet, som har en längre returfördröjningstid än ShSV-utlösningstiden. Vid denna tidpunkt tar relä RP4 bort den negativa driftströmmen från reläerna RP1 och RP2 i de selektiva uppsättningarna, så att de inte kommer att kunna stänga kopplingsbrytarna. ShSV-avstängningspulsen tillförs utan fördröjning från RPZ-reläet så snart startsatsreläet aktiveras. Om, av någon anledning, utlösningen av SHSV försenas, efter att återgångstiden för PV7-reläet har löpt ut, stängs driftbussystemet av.

Ris. 2. Schematiskt diagram över differensströmskyddet för ett dubbelbusssystem: 1 — manöverbrytare för anslutningsbussomkopplaren B1 (ШСВ); 2 — samma bypass-omkopplare B2 (OB).Kontakterna 1 och 2 är stängda endast för tidpunkten för påslagning, i figuren är de villkorligt avbildade som knappar; 3 — knapp för att manövrera milliammetern; 4 — knapp för att låsa upp signalreläet; PT1 — strömrelä för selektiv uppsättning I, bussystem; PT2 — samma bussystem II; RTZ — strömrelä från den allmänna uppsättningen; PT0 — strömrelä för signaluppsättningen; RP1 — RP6 — mellanreläer; PR0 — samma uppsättning signaler: PV7, PV8 — mellanreläer med tidsfördröjning; РБ0 — signaltidsrelä; BI9 -BI14 — testblock; C — brytare av fixeringsbrott; H — pads (avstängningsenheter)

En liknande blockering (relä PV8) tillhandahålls vid testning av systemspänningen på bypass-bussen med hjälp av bypass-omkopplaren. Under testet måste sekundärkretsarna för bypass-omkopplarens strömtransformatorer tas bort från skyddskretsen (höljena på testenheterna BI9 och BI10 tas bort). Annars kommer eventuell kortslutning i bypass-bussystemet att vara en extern kortslutning och skyddet fungerar inte.

Under drift utesluts inte avbrott eller manövrering av sekundärkretsarna i strömtransformatorerna till vilka skyddsreläer är anslutna. Som ett resultat störs balansen av strömmar i reläet och de kan fungera även under normal drift av transformatorstationen.

För att förhindra felaktig funktion av skyddet tillhandahålls en anordning för övervakning av strömkretsarnas tillstånd, gjord med hjälp av ett strömrelä PT0 och en milliammeter mA, inkluderad i strömtransformatorernas neutrala ledning.Vid ett visst (farligt) värde på obalansströmmen utlöses styranordningen, avaktiverar skyddet och meddelar personalen om felet. Gradvis utvecklande fel i strömkretsarna avslöjas genom periodiska mätningar av obalansströmmen med hjälp av en milliammeter genom att trycka på knapp 3, förbi den.