Nejspolehlivější a zároveň jednoduchá ochrana vedení. Jedná se o logický řetězec kontaktu proudového relé, relé směru výkonu a časového relé (počínaje druhým stupněm).

První stupeň pracuje bez časového zpoždění, pokrývá 40-60 % délky linky, zbývající stupně mají časové zpoždění.

Druhá fáze pokrývá 90-100 % délky linky.

Třetí stupeň spolehlivě pokrývá vedení k přípojnicím protější rozvodny.

Čtvrtý (pátý stupeň) se používá k zajištění zálohy na dlouhé vzdálenosti.

Zemní ochrana (GP) je určena k ochraně venkovních vedení v sítích s uzemněným neutrálem před zkratem k zemi. Úplný správný název ochrany je proudová směrová nulová složka (TNZNP).

Ochrana reaguje na nulovou složku proudu chráněného venkovního vedení: pokud hodnota nulové složky proudu překročí nastavenou hodnotu, ochrana se spustí a vypne chráněné venkovní vedení. To znamená, že podle principu činnosti je ochranný obvod maximální proudovou ochranou zapnutou nikoli pro plné fázové proudy, ale pro proud nulové složky.

Proudová relé 2.1.1Z se připojují na zpětný vodič proudových transformátorů (CT) zapojených do plné hvězdy (obr. XNUMX). Proud v relé XNUMXZ se rovná součtu proudů tří fází a rovná se trojnásobku proudu nulové složky:

V normálním provozním režimu je proud v proudovém relé XNUMXZ nulový, protože součet proudů tří fází v třífázovém symetrickém provozním režimu je nulový. Proud v proudovém relé XNUMXZ se může objevit pouze ve čtyřech případech:

1. V případě zkratu na kostru (jednofázové a dvoufázové). U jednofázových zkratů je proud ve zkratu roven zkratovému proudu (obr. 2.1.2). Během zkratu k zemi funguje 33 správně – k tomu je určen.

2. Na dvouokruhových venkovních vedeních, kdy jsou dvě fáze dvou sousedních venkovních vedení vzájemně spojeny bez uzemnění (obr. 2.1.3). Z hlediska napájecího systému se jedná o dvoufázový zkrat a nefungují poruchová vedení napájecího systému. Ale v ochranném pásmu obou poškozených venkovních vedení je proud 3I rovnající se zkratovému proudu a obě ochrany mohou fungovat. Fungování ochranného systému je považováno za správné.

3. V případě fázových přerušení v síti (obr. 2.1.4). V tomto případě je proud v ochraně přibližně stejný jako proud zátěže a porucha může fungovat (pokud je proud zátěže větší než proud ochrany) nebo nemusí. V každém případě je chování obhajoby považováno za správné.

4. Pokud jsou proudové obvody vadné: přerušení nebo zkrat jedné nebo dvou fází proudových obvodů (obr. 2.1.5). V tomto případě je proud v ochraně roven zatěžovacímu proudu a porucha může fungovat nesprávně (pokud je zatěžovací proud větší než provozní proud ochrany), aniž by došlo k poškození sítě.

ČTĚTE VÍCE
Jaké pokojové rostliny se nedoporučují chovat v ložnici?

Výběr parametrů odezvy fáze XNUMX

Provozní proud prvního stupně TNZNP, je-li proveden bez časové prodlevy, se volí podle podmínek rozladění z trojitého netočivého proudu procházejícího v místě instalace ochrany:

v případě zemního spojení na přípojnicích protější rozvodny:

kde kots= 1.1÷1.3 – koeficient rozladění, zohledňující chybu relé, chyby výpočtu, vliv aperiodické složky a požadované rezervy, p.u.;

3I0 max– maximální hodnota periodické složky trojnásobného počátečního primárního nulového proudu procházejícího v místě instalace ochrany při zemním spojení na sběrnicích protější rozvodny, A.

Zemní spojení jedné nebo dvou fází je akceptováno jako vypočtená porucha v závislosti na tom, u kterého typu zkratu je netočivý proud v místě poruchy větší.

v krátkodobém režimu otevřené fáze, ke kterému dochází, když se spínací fáze nezapínají současně:

kde kots= 1.1÷1.3 – koeficient rozladění, zohledňující chybu relé, chyby výpočtu, vliv aperiodické složky a požadované rezervy, p.u.;

3I0nep– maximální hodnota periodické složky trojitého nulového primárního proudu procházejícího v místě instalace ochrany v režimu otevřené fáze, ke které dochází při nesoučasném zapnutí fází jističe, A.

Tato podmínka se nebere v úvahu, pokud je ochrana včas upravena proti neplnofázovému režimu, ke kterému dochází při nesoučasném zapnutí fází vypínače.

při zemním spojení na sběrnicích protější rozvodny, je-li druhá paralela na obou koncích rozpojena a uzemněna a nelze zanedbat vzájemnou indukčnost mezi vedeními (počítáno pouze v případě dvouokruhového vedení navíc body aab, obrázek 3.1a)). Výpočet se provádí pomocí vzorce (0 ,5).

Obrázek 3.1 – Režimy pro výběr ochranného proudu pro paralelní napájecí vedení

při zemních poruchách na sběrnicích protější rozvodny v případě odpojení druhého paralelního vedení, lze-li zanedbat vzájemnou indukčnost mezi vedeními pro jeho malost (počítáno pouze u dvouokruhového vedení v přidání k bodům aab, obrázek 3.1b)). Výpočet se provádí pomocí vzorce (0 ,5).

od rázu magnetizačního proudu transformátorů připojených k větvím z chráněného vedení a majících pevně uzemněné nuly, v podmínkách kaskádového zapojení chráněného vedení (počítáno kromě bodů a a b pouze v případě vedení s odbočkami nebo pro jedno vedení, je-li možné zapnout transformátory pod napětím na příslušném vedení):

kde je součinitel náběhu, zohledňující závislost hodnoty efektivního proudu na změně při útlumu, jakož i závislost na jakosti oceli a typu útlumu, p.u. Hodnota je určena z poměrových křivek doporučených v příloze V pokynů pro ochranná relé. Vydání 12″.

ČTĚTE VÍCE
Proč se věci po vyprání v pračce natahují?

Unom– primární jmenovité napětí sítě, V;

– vypočtený odpor spínacího obvodu transformátoru, redukovaný na síťové napětí, Ohm.

v krátkodobém režimu otevřené fáze, ke kterému dochází, když nejsou současně sepnuty fáze spínače přivádějícího napětí na chráněné vedení, a samovolnému spouštění motorů zátěže napájených z transformátorů připojených k větvím z chráněného vedení, když při alespoň jeden z těchto transformátorů pracuje s pevně uzemněným neutrálem (počítáno navíc k odstavci aab pouze v případě vedení s odbočkami). Výpočet se provádí pomocí výrazu ( 0), ve kterém 6I0nep– maximální hodnota trojitého netočivého proudu procházejícího v místě instalace ochrany v jednofázovém režimu, ke které dochází při nesoučasném sepnutí fází spínače přivádějícího napětí na chráněné vedení a samo -spouštění motorů zátěže napájených z transformátorů připojených k odbočkám z chráněného vedení, A.

Předpokládá se, že nastavení se rovná největší hodnotě výsledných hodnot. V souboru nastavení je parametr odezvy označen „tzn_sIz1“ a je nastaven jako procento jmenovitého proudu proudového transformátoru. K tomu je nastavení přepočítáno pomocí vzorce (Chyba: Referenční zdroj nenalezen).

Citlivost proudové ochrany prvního stupně se kontroluje výrazem:

kde 3I0zmin – minimální hodnota periodické složky trojitého počátečního netočivého proudu procházejícího v místě instalace ochrany při jednofázovém zkratu (v některých případech je nutné zkontrolovat dvoufázový zkrat) na začátku chráněné linie, A;

– primární vybavovací proud prvního stupně ochrany, A.

Časové zpoždění prvního stupně v souboru nastavení je označeno „DT43“ a nastavuje se v ms.

Nulový sled fází. Podle teorie symetrických složek lze libovolný asymetrický systém tří proudů nebo napětí – označme je A, B, C – znázornit ve formě tří systémů přímých, reverzních a nulových fázových sledů (obr. 7.9, a – C). První dva systémy jsou symetrické a vyvážené, druhý je symetrický, ale nevyvážený.

Systém přímé sekvence (obr. 7.9, a) se skládá ze tří rotujících vektorů А1, В1, С1, stejné hodnoty a otočené o 120° vůči sobě navzájem, a vektor В1 následuje vektor А1.

Systém negativní posloupnosti (obr. 7.9, b) se také skládá ze tří vektorů А2, В2, С2, která má stejnou hodnotu a je vůči sobě otočená o 120°, ale když je otočena ve stejném směru jako vektory pozitivní sekvence, vektor В2 před vektorem А2 při 120 °.

ČTĚTE VÍCE
Jak si správně zorganizovat pracoviště u počítače?

Systém nulové sekvence (obr. 7.9, c) se skládá ze tří vektorů А = В = С ve fázi.

Je zřejmé, že přidáním stejnojmenných vektorů těchto tří systémů vznikne asymetrický systém, který byl rozložen na jeho složky:

Jako příklad je na Obr. 7.9, d – Existuje také metoda pro výpočet symetrických složek, podle které je složka nulové posloupnosti

Tedy najít A.0 musíte geometricky sečíst tři složky vektoru a vzít jednu třetinu součtu.

Reprezentace asymetrických systémů třemi symetrickými komponentami je vhodná v tom, že analýzu a výpočty napětí a proudů pro systém s nulovou složkou lze provádět nezávisle na systémech s kladnou a zápornou složkou, což v mnoha případech zjednodušuje výpočty.

Zahrnutí ochrany pro součástky s nulovou složkou poskytuje řadu výhod ve srovnání s jejich zahrnutím pro plné fázové proudy a napětí pro působení během zkratu k zemi.

Praktické použití složek nulové posloupnosti. Uvažujme kovový zkrat fáze A k zemi v síti s účinně uzemněným neutrálem (obr. 7.10, a). Tento typ poškození se týká asymetrického zkratu a je charakterizován skutečností, že EMF E působí v uzavřeném obvoduА, pod jehož vlivem prochází proud I v poškozené fázi AА = IК, zaostávat ЕA při 90°; napětí fáze A vůči zemi v místě poruchy (bod K) UAk = 0, protože tento bod je přímo spojen se zemí; proudy v nepoškozených fázích IB a jáC chybí. S přihlédnutím k tomu, co bylo řečeno na obr. 7.10, b je pro bod K sestrojen vektorový diagram.

Na Obr. 7.10, c a d znázorňují vektorové diagramy napětí a proudů konstruované pomocí symetrických složek pro stejný případ jednofázového zkratu.

Porovnání diagramu na Obr. 7.10, b, s diagramy na Obr. 7.10, c a d ukazuje, že vektor IК rovná se vektoru 3I, A – EA = UBk + UCk = 3Uok. To znamená, že celkový fázový proud v místě poruchy může být reprezentován trojnásobnou hodnotou proudu nulové složky a EMF – ЕА trojnásobek napětí nulové složky.

V praxi se netočivá složka proudu získává připojením sekundárních vinutí proudových transformátorů do netočivého proudového filtru (obr. 7.11). Z diagramu je vidět, že proud v relé KA se rovná geometrickému součtu proudů tří fází:

Proud v relé se objeví pouze při jednofázovém nebo dvoufázovém zkratu na kostru. Zkraty mezi fázemi jsou symetrické systémy a podle toho i proud v relé IP – 0.

ČTĚTE VÍCE
Které vinutí má větší odpor, startovací nebo běžící?

Pro získání napětí nulové složky jsou připojena sekundární vinutí napěťového transformátoru do otevřeného trojúhelníku (obr. 7.12) a nezapomeňte uzemnit neutrál jeho primárního vinutí. V tomto případě

Při normálním provozu a zkratu mezi fázemi (bez uzemnění) je geometrický součet napětí sekundárních vinutí zapojených v otevřeném trojúhelníku nulový, a proto Up se také rovná nule (obr. 7.12, b) A pouze při jednofázovém (nebo dvoufázovém) zkratu na kostru se na svorkách otevřeného trojúhelníku objeví napětí Up = ЗUо (obr. 7.12, c);

Fázová napětí systémů s kladnou a zápornou sekvencí tvoří symetrické hvězdy, a proto jsou součty jejich vektorů v otevřeném trojúhelníkovém obvodu vždy rovny nule.

V sítích s účinným neutrálním uzemněním je asi 80 % poruch způsobeno zemními poruchami. K ochraně zařízení se používají zařízení, která reagují na dodání nulových sekvencí.

Schéma a některé provozní problémy proudové směrové netočivé složky. Schéma zapojení ochrany je na Obr. 7.13. Spouštěcí proudové relé KA, připojené k proudovému filtru nulové složky, reaguje na výskyt zkratu na kostru, když nulovým vodičem prochází proud 3I.

Výkonové relé KW zaznamenává směr zkratového výkonu a zajišťuje selektivitu působení: ochrana funguje, když je zkratový výkon směrován ze sběrnic rozvodny na chráněné vedení. Napětí XNUMXU je napájeno výkonové relé z vinutí otevřeného trojúhelníkového transformátoru napětí (přípojnice EV.H, EV.K).

Časové relé KT vytváří časové zpoždění požadované podmínkou selektivity.

Na Obr. Obrázek 7.14 ukazuje umístění proudové směrové nulové složky ochrany v síti pracující s uzemněnými nulovými vodiči na obou stranách uvažovaného úseku. Graf charakteristik časového zpoždění je sestaven na principu protikroku. Z grafu je patrné, že každá ochrana je vytvořena z ochrany sousedního úseku v časovém kroku ∆t = t1 – t3.

Hodnota pracovního proudu relé rozběhového proudu se volí na základě podmínky spolehlivé činnosti relé při zkratu na konci dalšího (druhého) úseku sítě a také na základě podmínky rozladění od nesymetrický proud.

Výskyt nesymetrického proudu v relé je spojen s chybou proudových transformátorů, neidentitou proudových transformátorů, netotožností jejich magnetizačních charakteristik a má rozhodující význam. Aby se zabránilo tomu, že spouštěcí proudové relé bude fungovat z nesymetrického proudu, potřebuje provozní proud relé více než proud nesymetrie. Nesymetrický proud je určen pro normální provozní režim nebo pro třífázový zkratový režim v závislosti na časovém zpoždění ochrany.

ČTĚTE VÍCE
Jak si správně uspořádat pracovní plochu v počítači?

Pokud jsou v chráněné síti autotransformátory, které elektricky propojují sítě dvou napětí, jednofázový nebo dvoufázový zemní zkrat v síti vysokého napětí vede ke vzniku proudu I ve vedení vysokého napětí. Aby nedocházelo k falešnému spouštění ochran pro vedení vysokého napětí, je nastavení jejich ochran pro provozní proud a časové zpoždění koordinováno s nastavením ochran v síti vysokého napětí. Z tohoto důvodu se tomu vyhýbá. zpravidla uzemnění neutrálů hvězdicových vinutí vysokého a středního napětí v jednom transformátoru. Všimněte si také, že u transformátoru se zapojením hvězda-trojúhelník nezpůsobuje zemní spojení na straně trojúhelníku výskyt proudu I na straně hvězdy.

Aktuální I se objeví v řádcích v provozních režimech úseků sítě s otevřenou fází. Takové režimy mohou být krátkodobé nebo dlouhodobé. Z krátkodobých režimů otevřené fáze, ke kterým dochází např. při cyklu automatického opětného zapnutí vedení, stejně jako při automatickém opětném zapnutí, když jsou tři fáze ochranného spínače sepnuty nesoučasně, je reakční proud upraven podle provozního proudu. nebo se má za to, že zpoždění ochrany je větší než doba tOAPV. V případě možných neplnohodnotných provozních režimů vedení (například při fázových opravách pod napětím) je třeba zkontrolovat a seřídit proudovou směrovou ochranu nulového sledu opravovaného vedení a sousedních úseků. asymetrie nebo vyřazeny z provozu, protože se pro práci v takových podmínkách nehodí.

Při provozu proudových ochran s nulovou složkou je třeba přísně vzít v úvahu všechny uzemněné neutrály autotransformátorů a transformátorů, které jsou jakoby zdroji proudů nulové složky. Rozdělení proudu I v síti je určeno výhradně umístěním uzemněných neutrálů, nikoli generátory elektrárny.

Sledování stavu napěťových obvodů otevřeného trojúhelníku se provádí pomocí voltmetru, periodicky připojovaného pomocí tlačítka SB (viz obr. 7.12). Voltmetr měří nesymetrické napětí, které má hodnotu 1-3 V. Pokud dojde k narušení obvodů, údaj voltmetru zmizí.

Spolu s uvažovanou současnou směrovou nulovou složkou se v sítích 110 kV a více rozšířily směrové odpojování a postupná nulová složka. Nejpokročilejší jsou čtyřstupňové ochrany, jejichž první stupeň se obvykle provádí bez časové prodlevy. První a druhý stupeň ochrany jsou navrženy tak, aby působily v případě zemního spojení v chráněném vedení a na sběrnicích protější rozvodny. Poslední fáze plní především roli redundance.