Syöttölaitoksen suojarele

Voimalaitoksen syöttösuojan määritelmä

Voimalaitoksen syöttösuojana kutsutaan laitetta, joka suojelee sähköverkon syöttölinjoja vikoilta, kuten lyhyyskireiltä ja ylikuormituksilta.

Se mitataa syöttölinjan impedanssin (Z) käyttämällä potentiaalimuuntajan (PT) ja virtamuuntajan (CT) antamia jännite- (V) ja virtasignaaleja (I). Impedanssi lasketaan jakamalla jännitys virtaan: Z = V/I.

Suojarela asettaa mittauksen tuloksen vertailuun ennakkoon asetettuun arvoon, joka edustaa normaalin toiminnan sallittua maksimimpedanssia. Jos mittattu impedanssi on pienempi, on olemassa vika, ja suojarelay lähettää katkopäätöksen kytkimeen eristääksesi sen. Suojarelay voi myös näyttää vihjetiedot, kuten virhevirta, jännite, vastus, reaktanssi ja vihdedystanssi, näytöllään.

Vihdedystanssi on etäisyys suojarelaysta vihkoon, joka voidaan arvioida kertomalla mittattu impedanssi linjan impedanssin kilometriä kohti. Esimerkiksi, jos mittattu impedanssi on 10 ohmia ja linjan impedanssi kilometriä kohti on 0,4 ohmia/km, vihdedystanssi on 10 x 0,4 = 4 km. Tämän tiedon avulla voidaan nopeasti paikantaa ja korjata vika.

Etäisyyden suojarelay

Mittaa impedanssia vikojen havaitsemiseksi ja lähettää katkopäätöksen eristääksesi vikakohdan.

Nelikulmainen ominaisuus

Etäisyyden suojarelayt voivat omailla erilaisia toimintamalleja, mukaan lukien ympyrä, mho, nelikulmio tai monikulmio. Nelikulmainen ominaisuus on suosittu modernissa numeerisessa relaissa sen joustavuuden ja tarkkuuden vuoksi suojavyöhykkeiden asettamisessa.

Nelikulmainen ominaisuus on suunnikkaan muotoinen kuva, joka määrittelee suojarelayn suojavyöhykkeen. Kuvassa on neljä akselia: eteenpäin osoittava vastus (R F), taaksepäin osoittava vastus (R B), eteenpäin osoittava reaktanssi (X F) ja taaksepäin osoittava reaktanssi (X B). Kuva myös sisältää kulman, jota kutsutaan suojarelayn ominaisuuskulmaksi (RCA), joka määrittelee suunnikkaan muodon.

Nelikulmaisen ominaisuuden voidaan piirtää seuraavilla vaiheilla:

• Aseta R F -arvo positiiviselle X-akselille ja R B -arvo negatiiviselle X-akselille.

• Aseta X F -arvo positiiviselle Y-akselille ja X B -arvo negatiiviselle Y-akselille.

• Piirrä viiva R F:stä X F:ään RCA:n kulmassa.

• Piirrä viiva R B:stä X B:ään RCA:n kulmassa.

• Yhdistä R F R B:hen ja X F X B:hen täydentääksesi suunnikkaan.

Suojavyöhyke on suunnikkaan sisällä, mikä tarkoittaa, että jos mittattu impedanssi jää tälle alueelle, suojarelay katkaisee. Nelikulmainen ominaisuus kattaa neljä toimintakvadranttia:

• Ensimmäinen kvadrantti (R ja X arvot ovat positiivisia): Tämä kvadrantti edustaa induktiivista kuormaa ja eteenpäin osoivaa vikaa suojarelaylta.

• Toinen kvadrantti (R on negatiivinen ja X on positiivinen): Tämä kvadrantti edustaa kapasitiivista kuormaa ja taaksepäin osoivaa vikaa suojarelaylta.

• Kolmas kvadrantti (R ja X arvot ovat negatiivisia): Tämä kvadrantti edustaa induktiivista kuormaa ja taaksepäin osoivaa vikaa suojarelaylta.

• Neljäs kvadrantti (R on positiivinen ja X on negatiivinen): Tämä kvadrantti edustaa kapasitiivista kuormaa ja eteenpäin osoivaa vikaa suojarelaylta.

Toimintavyöhykkeet

Etäisyyden suojarelaytillä on erilaisia toimintavyöhykkeitä, jotka määritellään impedanssiasetuksilla ja aikaviiveillä. Nämä vyöhykkeet koordinoivat muiden relayjen kanssa tarjotakseen varasuojan naapurisyöttölineille.

Typisiä toimintavyöhykkeitä etäisyyden suojarelaylle ovat:

• Vyöhyke 1: Tämä vyöhyke kattaa 80%–90% syöttölinjan pituudesta eikä sillä ole aikaviivettä. Se tarjoaa ensisijaisen suojan vikoihin tässä vyöhykkeessä ja katkaisee välittömästi.

• Vyöhyke 2: Tämä vyöhyke kattaa 100%–120% syöttölinjan pituudesta ja sillä on lyhyt aikaviive (yleensä 0,3–0,5 sekuntia). Se tarjoaa varasuojan vikoihin Vyöhykkeen 1 ulkopuolella tai naapurisyöttölineissä.

• Vyöhyke 3: Tämä vyöhyke kattaa 120%–150% syöttölinjan pituudesta ja sillä on pidempi aikaviive (yleensä 1–2 sekuntia). Se tarjoaa varasuojan vikoihin Vyöhykkeen 2 ulkopuolella tai kaukaisissa syöttölineissä.

• Joissakin relaissa voi olla lisävyöhykkeitä, kuten Vyöhyke 4 kuormituksen ylitykselle tai Vyöhyke 5 ylialueisille vikoille.

Valintaperusteet

• Valitse numeeriset relaidit sähkömekaanisten tai staattisten relaidien sijaan paremman suorituskyvyn, toiminnallisuuden, joustavuuden ja diagnostiikan vuoksi.

• Valitse etäisyyden suojarelayt ylipäättyvien tai differentiaalisten suojarelaytien sijaan pitkille tai monimutkaisille syöttölineille.

• Valitse nelikulmainen ominaisuus ympyrämuotoisen tai mho-ominaisuuden sijaan tarkemmaksi ja sopeuttavammaksi.

• Valitse matalan energian analogiset sensoriliikennevaihtoehdot perinteisille virta/jännite-liikennevaihtoehtoille pienennettyä kokoa, painoa ja turvallisuusriskiä varten.

• Valitse kaaripäätteen havaitsevat relaidit perinteisten relaidien sijaan nopeampaa katkaisua ja henkilöstön turvallisuutta varten.

Yhteenveto

Voimalaitoksen syöttösuojarelayt ovat elintärkeitä laitteita, jotka suojelevat sähköverkon syöttölinjoja erilaisilta vikoilta. Ne voivat parantaa sähköverkon luotettavuutta, turvallisuutta ja tehokkuutta nopeasti havaitsemalla ja eristämällä vikoja, estämällä laitteen vaurioitumista ja minimoimalla sähkökatkoja.

Yleisimmistä voimalaitoksen syöttösuojarelayteista on etäisyyden suojarelay, joka mitataa syöttölinjan impedanssia käyttämällä potentiaalimuuntajan (PT) ja virtamuuntajan (CT) antamia jännite- (V) ja virtasignaaleja (I). Se asettaa mittauksen tuloksen vertailuun ennakkoon asetettuun arvoon, joka edustaa normaalin toiminnan sallittua maksimimpedanssia. Jos mittattu impedanssi on pienempi kuin asetusarvo, se tarkoittaa, että syöttölinjalla on vika, ja suojarelay lähettää katkopäätöksen kytkimeen eristääksesi vikan.

Etäisyyden suojarelayt voivat omata erilaisia toimintamalleja, kuten ympyrä, mho, nelikulmio tai monikulmio. Nelikulmainen ominaisuus on suosittu valinta modernissa numeerisessa relaissa sen joustavuuden ja tarkkuuden vuoksi suojavyöhykkeiden asettamisessa.

Nelikulmainen ominaisuus on suunnikkaan muotoinen kuva, joka määrittelee suojarelayn suojavyöhykkeen. Kuvassa on neljä akselia: eteenpäin osoittava vastus (R F), taaksepäin osoittava vastus (R B), eteenpäin osoittava reaktanssi (X F) ja taaksepäin osoittava reaktanssi (X B). Kuva myös sisältää kulman, jota kutsutaan suojarelayn ominaisuuskulmaksi (RCA), joka määrittelee suunnikkaan muodon.