Ledningsöverströmsskydd

Ledningsöverströmsskydd

Överströmsskydd (överströmsskydd) av ledningar är utbrett i radiella enkelmatningsnät och är installerat på varje ledning.

Selektiviteten uppnås genom att välja parametrarna ICp och tss — skyddsdriftströmmar och skyddsdrifttid.

Urvalsvillkoren är följande:

a) Brytström Iss > Azp max i,

där: azp max i är linjens maximala driftström.

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

där: tss (i-1) max är den maximala svarstiden för skyddet av föregående rad, Δt är selektivitetsnivån.

Valet av svarstid för överströmsskyddet med oberoende (a) och beroende (b) egenskaper visas i fig. 1 för ett radiellt nätverk.

Ris. 1. Val av svarstid för överströmsskydd med oberoende (a) och beroende (b) egenskaper.

Driftströmmen för överströmsskyddet uttrycks med formeln:

AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,

där: K.ot — justeringskoefficient, Kh ' — självstartskoefficient, Kv Är returkoefficienten.För reläer med direktverkan: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.

För ett indirekt relä: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.

Koefficient för självstart: Kc= 1,5 — 6.

Ris. 2. Blockschema för inkoppling av ett indirekt verkande relä.

Det indirekta reläet kännetecknas av att själva reläet slås på genom en strömtransformator och en krets med överföringskoefficienterna KT och K.cx som visas i fig. 2. Därför är strömmen i den skyddade ledningen relaterad till driftströmmen för reläet ICp enligt formeln: ICp = KcxAzCZ/ KT.

ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.

Skyddskänslighetskoefficienten kännetecknas av förhållandet mellan strömmen i reläet i kortslutningsläge med minimal ström (I rk.min) och reläets driftsström (Iav): K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.

MTZ anses vara känslig om K3 med en kortslutning av den skyddade ledningen minst 1,5-2 och med en kortslutning (kortslutning) i föregående avsnitt, där detta skydd fungerar som backup, minst 1,2. Det betyder att P3 ska ha K3 = 1,5 -2, med kortslutning i T.3 och K3 = 1.2 med kortslutning i T.2. (Figur 1).

Slutsatser:

a) selektiviteten för MTZ tillhandahålls endast i ett radiellt nätverk med en strömkälla,

b) skyddet är inte snabbverkande och den längsta fördröjningen i huvudsektionerna där snabb kortslutning är särskilt viktig,

c) skyddet är enkelt och pålitligt, applicerat på strömrelä RT-40-serien och tidsrelä och RT-80 relä för oberoende respektive strömberoende svarsegenskaper,

d) används i radiella nätverk <35kV.

Aktuell radbrytning

Överbelastning är ett snabbverkande skydd.Selektiviteten säkerställs genom valet av driftström, som är större än den maximala kortslutningsströmmen vid kortslutning i nätverkspunkterna i det oskyddade området.

Izz = Spjälsäng• Azdo ut max,

där: K.ot — inställningsfaktor (1,2 — 1,3), Ida ext. Max - maximal kortslutningsström för en kortslutning utanför zonen.

Följaktligen skyddar överströmmen en del av ledningen som visas i fig. 3 för fallet med trefas kortslutning

Ris. 3. Skydd av en del av ledningen genom strömavbrott.

Brytström för reläet: IСр = KcxАзС.З./KT

För en återvändsstation är det dock möjligt att helt skydda ledningen innan den går in i transformatorn genom att ställa in ett kortslutningsströmskydd på låg sida som visas i fig. 4 för fallet med kortslutning i T.2.

Figur 4. Skyddsschema för återvändsgränd understation.

Slutsatser:

a) selektiviteten för strömavbrottet säkerställs genom valet av driftsström som är större än den maximala strömmen för den externa kortslutningen och utförs i nätverk av valfri konfiguration med valfritt antal strömkällor,

b) snabbverkande skydd som fungerar tillförlitligt i de delar av huvudet där snabb avstängning krävs,

c) försvarar huvudsakligen en del av linjen, har en försvarszon och kan därför inte vara huvudförsvaret.

Linjärt differentialskydd

Longitudinellt differentialskydd reagerar på förändringar i skillnaden mellan strömmar eller deras faser och jämför deras värden med hjälp av mätanordningar installerade i början och slutet av linjen. För längsgående skydd, jämför strömmarna som visas i fig. 5, reläets driftsström. AzCr definieras av uttrycket: ICr1c - i2c.

Ris. 5... Skyddskrets med längsgående differentiallinje.

I normalt linjeläge eller externt läge K3(K1), i primärlindningarna på strömtransformatorer, flyter i båda fallen samma strömmar, och i reläet strömskillnaden: IR = Az1v — Az2v

I fallet med intern K3 (K2) blir reläströmmen: IR= Az1v+ Az2v

Med enkelriktad strömförsörjning och intern K3 (K2) I2c= 0 och reläström: IR= Az1c

Med extern K3 passerar obalansströmmen I genom reläet orsakad av skillnaden i TP:s egenskaper:

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

där I1, I2 är TA-magnetiseringsströmmar reducerade till primärlindningarna.

Obalansströmmen ökar med ökande primärström K3 och i transientlägen.

Reläets driftström måste regleras av maxvärdet för obalansströmmen: IRotsinb max

Skyddskänsligheten definieras som: K3 = Azdo min/KT3Sr

Även för relativt korta överföringsledningar för kommersiella nätverk av industriföretag är TP:er belägna långt från varandra. Eftersom skyddet måste öppna båda omkopplarna Q1 och Q2, installeras två TA i ändarna av linjen, vilket leder till en ökning av obalansströmmen och en minskning av strömmen i reläet vid K3 på linjen, eftersom sekundärlindningen ström fördelas över 2 TA.

För att öka känsligheten och justera differentialskyddet används speciella differentialreläer med stopp, reläet slås på av en mellanmättad TA (NTT) och automatisk avaktivering av skyddet.

Sidoskydd bygger på att jämföra strömmarna i samma faser i ena änden av parallella linjer. För sidoskydd av parallella linjer som visas i fig. 6, reläström IR = Az1v - Az2v.

Ris. 6... Korsskyddskrets för parallell linje

Med extern K3 (K1) har reläet en obalansström: IR = Aznb.

Driftströmmen för reläet bestäms på samma sätt som det längsgående skyddet.

Vid K3 (K2) utlöses skyddet, men om K2 rör sig till slutet av linjen, på grund av att skillnaden i strömmar minskar, fungerar inte skyddet. Dessutom avslöjar inte korsskyddet en skadad kabel, vilket gör att det inte kan vara huvudskyddet för parallella ledningar.

Införandet av ett dubbelverkande servostyrningselement i kretsen eliminerar denna nackdel. Med K3 på en av ledningarna gör kraftriktningsreläerna att strömbrytaren på den felande ledningen kan manövreras.

Längsgående och laterala differentialskydd används ofta i kraftförsörjningssystem för att skydda transformatorer, generatorer, kabelparallella ledningar i kombination med överströmsskydd.