Principen för drift av fjärrskydd i 110 kV elektriska nätverk
Avståndsskydd (DZ) i elektriska nät av 110 kV spänningsklass utför funktionen av reservskydd av högspänningsledningar, bevarar det fas-skillnade ledningsskyddet, som används som huvudskydd i 110 kV elnät. DZ skyddar luftledningar från fas-fas kortslutning. Tänk på driftprincipen och enheter som utför avståndsskyddsoperationen i 110 kV elektriska nätverk.
Principen för drift av fjärrskydd är baserad på beräkningen av avståndet, avståndet till felpunkten. För att beräkna avståndet till felplatsen för en högspänningsledning använder enheter som utför funktionerna avståndsskydd värdena för belastningsströmmen och spänningen för den skyddade ledningen. Det vill säga kretsar används för driften av detta skydd strömtransformatorer (CT) och spänningstransformatorer (VT) 110 kV.
Fjärrskyddsanordningar är anpassade till en specifik kraftledning, en del av kraftsystemet, på ett sådant sätt att de garanterar deras steg-för-steg-skydd.
Till exempel har fjärrskyddet för en av kraftledningarna tre skyddssteg. Det första steget täcker nästan hela ledningen, på den sida av transformatorstationen där skyddet är installerat, det andra steget täcker resten av ledningen till den intilliggande transformatorstationen och en liten del av elnätet som sträcker sig från den intilliggande transformatorstationen, den tredje scenen skyddar mer avlägsna sektioner. I det här fallet bevarar det andra och tredje steget av fjärrskydd skyddet som finns i en intilliggande eller mer avlägsen transformatorstation. Tänk till exempel på följande situation.
110 kV luftledningen förbinder två angränsande transformatorstationer A och B, och fjärrskyddssatser är installerade vid båda transformatorstationerna. Om det finns ett fel i början av ledningen på sidan av transformatorstation A, kommer skyddsuppsättningen som är installerad i den transformatorstationen att fungera, medan skyddet i transformatorstation B kommer att bibehålla skyddet i transformatorstation A. I detta fall, för skydd A, skadan kommer att vara inom drift i det första steget, för skydd B i det andra steget.
Utifrån det faktum att ju högre steg desto större skyddssvarstid, följer att set A kommer att fungera snabbare än skyddsuppsättning B. I detta fall, vid fel på skyddsuppsättning A , efter den tid som ställts in för driften av det andra skyddssteget, set B kommer att utlösas ...
Beroende på längden på linjen och konfigurationen av sektionen av kraftsystemet, väljs det erforderliga antalet steg och motsvarande täckningsområde för tillförlitligt skydd av linjen.
Som nämnts ovan har vart och ett av skyddsstegen sin egen svarstid. I detta fall, ju längre bort från transformatorstationen felet är, desto högre är inställningen för skyddssvarstid. På detta sätt säkerställs selektivitet för skyddsdrift i angränsande transformatorstationer.
Det finns något som heter försvarsacceleration. Om strömbrytaren utlöses av fjärrskydd, accelereras som regel ett av dess steg (reaktionstiden reduceras) vid manuell eller automatisk återstängning av strömbrytaren.
Avståndsskydd, enligt funktionsprincipen, övervakar linjeresistansvärdena i realtid. Det vill säga bestämningen av avståndet till felplatsen görs på ett indirekt sätt - varje värde på linjeresistansen motsvarar värdet av avståndet till felplatsen.
Sålunda, i händelse av en fas-till-fas kortslutning av kraftledningen, jämför DZ motståndsvärdena som registrerats vid ett givet ögonblick av mätskyddsorganet med de specificerade motståndsområdena (verkningszoner) för var och en av etapperna.
Om, av en eller annan anledning, en spänning på 110 kV VT inte tillförs DZ-enheterna, när ett visst strömvärde uppnås, kommer belastningsskyddet att fungera felaktigt och stänga av strömförsörjningen till kraftledningen i frånvaro av fel. För att förhindra sådana situationer har fjärrövervakningsanordningar en funktion för att övervaka närvaron av spänningskretsar, i frånvaro av vilka skyddet automatiskt blockeras.
Avståndsskyddet är också blockerat vid svängning i strömförsörjningen.Svängning uppstår när den synkrona driften av generatorn störs i en viss del av kraftsystemet. Detta fenomen åtföljs av en ökning av strömmen och en minskning av spänningen i det elektriska nätverket. För reläskyddsanordningar, inklusive DZ, uppfattas svängningar i strömförsörjningen som en kortslutning. Dessa fenomen skiljer sig åt i förändringshastigheten för elektriska storheter.
Vid kortslutning sker förändringen i ström och spänning omedelbart och vid svängning med en kort fördröjning. Utifrån denna funktion har fjärrskyddet en spärrfunktion som blockerar skyddet vid svängning i strömförsörjningen.
När strömmen ökar och spänningen sjunker på den skyddade ledningen tillåter blockeringen driften av fjärrkontrollen under en tid som är tillräcklig för driften av ett av skyddsstegen. Om de elektriska värdena (nätström, spänning, linjeresistans) under denna tid inte har nått gränserna för de förinställda skyddsinställningarna, blockerar den blockerande kroppen skyddet. Dvs blockering av fjärrkontrollen gör att skyddet fungerar vid ett riktigt fel, men blockerar skyddet vid svängning i elsystemet.
Vilka enheter utför funktionen av fjärrskydd i elektriska nätverk
Fram till ungefär tidigt 2000-tal utfördes funktionerna för alla reläskydds- och automationsanordningar, inklusive distansskyddsfunktionen, av elektromekaniska reläbaserade anordningar.
En av de vanligaste enheterna byggda på elektromekaniska reläer är EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1, etc.
Ovanstående enheter har ersatts av flerfunktions mikroprocessorskyddsterminaler, som utför funktionen av flera skydd på 110 kV-ledningen, inklusive linjeavståndsskydd.
När det gäller avståndsskydd specifikt, ökar användningen av mikroprocessorenheter för dess implementering avsevärt noggrannheten i dess drift. En betydande fördel är också tillgången på mikroprocessorterminalerna för skyddet av funktionen för att bestämma platsen för felet (OMP) - som visar avståndet till punkten för linjefelet, som är fixerat av avståndsskyddet. Avståndet anges med en noggrannhet på tiondels kilometer, vilket i hög grad underlättar reparationsteamens sökande efter skador längs linjen.
Vid användning av gamla modeller av avståndsskyddssatser blir processen att söka efter ett fel på linjen mycket mer komplicerad, eftersom det med elektromekaniska typskydd inte finns någon möjlighet att fixa det exakta avståndet till platsen för felet.
Alternativt, för att kunna bestämma det exakta avståndet till platsen för felet, installeras transformatorstationer felskrivare (PARMA, RECON, Bresler, etc.), som registrerar händelser i varje enskild sektion av elnätet.
Om ett fel uppstår på en av kraftledningarna kommer nödregistratorn att ge information om felets karaktär och dess avstånd från transformatorstationen, med angivande av det exakta avståndet.