Pangangalaga sa Diperensya ng Busbar

Paglalarawan ng Busbar Differential Protection

Ang busbar differential protection ay isang paraan na mabilis na naghihiwalay ng mga kaparusahan sa pamamagitan ng paghahambing ng mga kasalukuyang pumasok at lumabas sa busbar gamit ang batas ng kasalukuyang ni Kirchoff.

Kasalukuyang Differential Protection

Ang skema ng busbar protection, kinasasangkutan ng batas ng kasalukuyang ni Kirchoff, na nagsasaad na, ang kabuuang kasalukuyang pumasok sa isang elektrikal na node ay eksaktong katumbas ng kabuuang kasalukuyang lumalabas sa node. Kaya, ang kabuuang kasalukuyang pumasok sa isang seksyon ng bus ay katumbas ng kabuuang kasalukuyang lumalabas sa seksyon ng bus.

Ang prinsipyo ng differential busbar protection ay napakasimple. Dito, ang pangalawang bahagi ng mga CTs ay konektado parehistro. Ito ay nangangahulugan, ang S1 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama at bumubuo ng isang bus wire. Katulad din, ang S2 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama upang bumuo ng isa pang bus wire. Ang tripping relay ay konektado sa gitna ng dalawang bus wires na ito.

 Dito, sa larawan sa itaas, inaasumosahan natin na sa normal na kondisyon, ang feed A, B, C, D, E, at F ay nagdadala ng kasalukuyang IA, IB, IC, ID, IE, at IF. Ngayon, ayon sa batas ng kasalukuyang ni Kirchoff,

 Sa esensya, lahat ng mga CTs na ginagamit para sa differential busbar protection ay may parehong ratio ng kasalukuyan. Kaya, ang sumasyon ng lahat ng secondary currents ay dapat rin na zero.

 Ngayon, sabihin nating ang kasalukuyang sa relay na konektado parehistro sa lahat ng CT secondaries, ay iR, at iA, iB, iC, iD, iE, at iF ay secondary currents. Ngayon, ipag-apply natin ang KCL sa node X. Ayon sa KCL sa node X,

 Kaya, malinaw na sa normal na kondisyon, walang kasalukuyang lumiliko sa busbar protection tripping relay. Ang relay na ito ay karaniwang tinatawag na Relay 87. Ngayon, sabihin nating mayroong kaparusahan sa anumang feeder, labas ng protektadong zone.

Sa kaso na ito, ang faulty current ay dadaan sa primary ng CT ng feeder na iyon. Ang faulty current na ito ay binibigay ng lahat ng iba pang feeders na konektado sa bus. Kaya, ang binibigay na bahagi ng faulty current ay lilitaw sa corresponding CT ng respective feeder. Kaya sa kondisyong faulty, kung ipag-apply natin ang KCL sa node K, makuha pa rin natin, i R = 0

Ito ay nangangahulugan, sa external faulty condition, walang kasalukuyang lumiliko sa relay 87. Ngayon, isipin natin ang sitwasyon kung saan may kaparusahan sa bus mismo. Sa kondisyong ito, ang faulty current ay binibigay din ng lahat ng feeders na konektado sa bus. Kaya, sa kondisyong ito, ang sumasyon ng lahat ng binibigay na faulty current ay katumbas ng kabuuang faulty current.

Ngayon, sa faulty path, walang CT. (sa external fault, ang fault current at ang binibigay na current sa fault ng iba't ibang feeder ay may CT sa kanilang daan ng paglalakbay). Ang sumasyon ng lahat ng secondary currents ay hindi na zero. Ito ay katumbas ng secondary equivalent ng faulty current. Ngayon, kung ipag-apply natin ang KCL sa nodes, makuha natin ang non-zero value ng i R.

 Kaya sa kondisyong ito, ang kasalukuyan ay sisimulan na lumiliko sa relay 87 at ito ay gagawa ng trip sa circuit breaker na kinalaman sa lahat ng feeders na konektado sa seksyon ng busbar na ito.

Tulad ng lahat ng incoming at outgoing feeders, na konektado sa seksyon ng bus na ito ay natrip, ang bus ay naging patay. Ang differential busbar protection scheme na ito ay tinatawag din bilang current differential protection of busbar.

Sectionalized Busbar Protection

Sa panahon ng paliwanag ng working principle ng current differential protection of busbar, ipinakita namin ang simple non sectionalized busbar. Ngunit sa moderate high voltage system, ang electrical bus ay hinati sa higit sa isang seksyon upang mapalakas ang estabilidad ng sistema.

Ginagawa ito dahil, ang kaparusahan sa isang seksyon ng bus ay hindi dapat makapinsala sa iba pang seksyon ng sistema. Kaya, sa panahon ng bus fault, ang buong bus ay maia-interrupt. Isulat natin at talakayan ang proteksyon ng busbar na may dalawang seksyon.

Dito, ang bus section A o zone A ay nakabalot ng CT 1, CT2, at CT3 kung saan ang CT1 at CT2 ay feeder CTs at ang CT3 ay bus CT.

Voltage Differential Protection

Ang current differential scheme ay sensitibo lamang kapag ang mga CTs ay hindi nasasaturate at nagpapanatili ng parehong ratio ng kasalukuyan, phase angle error sa ilalim ng maximum faulty condition. Ito ay karaniwang hindi 80, lalo na, sa kaso ng external fault sa isang feeder. Ang CT sa faulty feeder ay maaaring masaturate ng kabuuang kasalukuyan at bilang resulta, ito ay magkakaroon ng napakalaking mga error. Dahil sa malaking error na ito, ang sumasyon ng secondary current ng lahat ng CTs sa isang partikular na zone ay maaaring hindi zero.

 Kaya maaaring may mataas na posibilidad na matritrip ang lahat ng circuit breakers na kinalaman sa proteksyon zone na ito kahit sa kaso ng external large fault. Upang maiwasan ang maloperation na ito ng current differential busbar protection, ang 87 relays ay pinagbibigyan ng mataas na pick up current at sapat na time delay. Ang pinakamahirap na sanhi ng saturation ng current transformer ay ang transient dc component ng short circuit current.

Ang mga kahirapan na ito ay maaaring ma-overcome sa pamamagitan ng paggamit ng air core CTs. Ang current transformer na ito ay tinatawag ding linear coupler. Dahil ang core ng CT ay hindi gumagamit ng bakal, ang secondary characteristic ng mga CTs na ito ay straight line. Sa voltage differential busbar protection, ang CTs ng lahat ng incoming at outgoing feeders ay konektado sa series hindi sa parallel.

Ang secondaries ng lahat ng CTs at differential relay ay bumubuo ng saradong loop. Kung ang polarity ng lahat ng CTs ay tama, ang sumasyon ng voltage sa lahat ng CT secondaries ay zero. Kaya, walang resultant voltage ang lilitaw sa differential relay. Kapag may buss fault, ang sumasyon ng lahat ng CT secondary voltage ay hindi na zero. Kaya, may kasalukuyang lilitaw sa loop dahil sa resultant voltage. 

Dahil ang loop current na ito ay lumiliko din sa differential relay, ang relay ay mag-operate upang matritrip ang lahat ng circuit beaker na kinalaman sa protected bus zone. Maliban kung ang ground fault current ay severely limited ng neutral impedance, karaniwang walang selectivity problem. Kapag may ganitong problema, ito ay sinusolve sa pamamagitan ng paggamit ng additional more sensitive relaying equipment kabilang ang supervising protective relay.

Importance ng Selective Isolation

Ang modernong mga sistema ay kailangan lamang na i-isolate ang mga faulty sections upang maiminimize ang power interruptions at tiyakin ang mabilis na fault clearance.