Principen för drift av nollföljds strömriktningsskydd i 110 kV elektriska nätverk

Strömriktat nollsekvensskydd (TNZNP) används när det är nödvändigt att skydda högspänningsledningar från enfasiga kortslutningar-jordfel på en av fasledarna i kraftnätet. Detta skydd används som reservskydd för kraftledningar av spänningsklass 110 kV. Nedan ger vi principen för driften av detta skydd, överväg hur och med hjälp av vilka enheter TNZNP appliceras i 110 kV elektriska nätverk.

Inom elektroteknik finns det ett koncept med symmetriska och obalanserade system av fasströmmar eller spänningar. Det symmetriska systemet säkerställer lika fasströmmar (spänningar) trefasnät… I detta fall kan fasströmmarnas vektorer stå relativt varandra i direkt, omvänd och även nollsekvens (NP).

I positiv sekvens går fasströmsvektorerna i sekvensen A, B, C, varje fas släpar efter den andra med 120 g.Den omvända sekvensen är växlingen av faserna A, C, B, fasskiftningsvinkeln är densamma - 120 grader. I fallet med nollsekvens sammanfaller vektorerna för de tre faserna i riktning. Ett asymmetriskt system representeras som ett aktuellt värde - den geometriska summan av vektorerna för alla komponenter i den direkta, negativa och nollsekvensen.

Under normal drift av en del av det elektriska nätet är systemet av strömmar och spänningar symmetriskt, detsamma gäller fas-fas kortslutningar. I detta fall är både spänningen och strömmen för NP lika med noll. Vid ett enfas jordfel blir systemet asymmetriskt — NP-ström och spänning uppstår.

I detta fall är strömmen (spänningen) för en av nollsekvensfaserna lika med en tredjedel av summan av vektorerna i det asymmetriska systemet, summan av vektorerna i det asymmetriska systemet är tre gånger strömmen ( spänning) hos LV.

Resultaten av kortslutningsberäkningar i elektriska nät visar också att strömmen för ett enfas jordfel i elektriska nät är lika med trippelvärdet av strömmen NP — 3I0 och spänningen som uppstår mellan transformatorns nolla och kortslutningen. -kretspunkt — till trippelvärdet av spänningen NP — 3U0.

Arbetsprincipen för överströmsskyddet med nollsekvens är att styra värdet på 3I0 på kraftledningen, och om den når ett visst värde, stäng automatiskt av kraftledningsbrytaren med en viss tidsfördröjning.

I praktiken erhålls obalansströmmarna 3I0 vid utgången av det så kallade nollsekvensströmfiltret.Detta filter erhålls genom att elektriskt ansluta början och slutet av lindningarna av strömtransformatorerna för varje fas av linjen.

Vid normal drift av en del av det elektriska nätverket finns det ingen ström vid utgången av NP-strömfiltret. I händelse av fel - fall av en av fasledarna i kraftledningen till marken, en obalans uppstår - ett visst värde på strömmen 3I0 visas, vars värde är fixerat vid utgången av filtret av NP-strömmar.

TNZNP, som regel, flernivåskydd. Vart och ett av skyddsstadierna har sin egen reaktionstid. För att säkerställa selektivitet av skyddsoperationer i angränsande transformatorstationer delas sektioner av det elektriska nätet in i sektioner (täckningsområden). Således ger skyddet skydd till kraftledningen som matas av transformatorstationen där den givna uppsättningen skydd är installerad och fungerar som reservskydd för angränsande transformatorstationer.

Det finns ett sådant fenomen som oscillation i systemet. Om kortslutningsskydd mellan ledningar t.ex. avståndsskydd, kan felaktigt utlösas när detta fenomen inträffar, då är den falska utlösningen av TNZNP utesluten, eftersom detta skydd reagerar uteslutande på förekomsten av nollsekvensströmmar, vars förekomst inte är karakteristisk för fenomenet svängning i kraftsystemet .

Skyddet som diskuteras i artikeln är egentligen skydd mot jordfel, varför detta skydd har ett alternativt namn – jordskydd (GRP).

Vilka enheter utför funktionen av nollsekvensrikt strömskydd i elektriska nätverk

För att säkerställa skydd av kraftledningar från alla typer av fel (både enfas- och fas-till-fas kortslutningar) tillämpas nollsekvensströmskydd tillsammans med avståndsskydd. Enheter som utför funktionerna för dessa skydd kan implementeras både på reläer med en elektromekanisk driftprincip och på moderna enheter - mikroprocessorterminaler för skydd.

Bland elektromekaniska skydd är de mest populära uppsättningarna av typen EPZ-1636, som har flera olika modifieringar. Under moderna förhållanden prioriteras byggandet av nya distributionsstationer eller teknisk omutrustning av gamla anläggningar mikroprocessorskyddsanordningar… För att implementera backup-skydd för 110 kV-ledningar, inklusive TNZNP, används ofta mikroprocessorterminaler tillverkade av ABB, till exempel multifunktionsenheten REL650.