Buszlevedék differenciális védelem

Busz differenciális védelem definíciója

A busz differenciális védelem egy eljárás, amely gyorsan elszakítja a hibákat, összevetve a buszon belépő és kilépő áramokat Kirchhoff áramtörvényének alapján.

Áramdifferenciális védelem

A busz védelmi eljárása, amely Kirchhoff áramtörvényét alkalmazza, amely szerint az egy elektrikus csomópontra belépő teljes áram pontosan megegyezik a csomópontból kimenő teljes árral. Tehát, a busz szekcióba belépő teljes áram megegyezik a busz szekcióból kilépő teljes árral.

A differenciális busz védelem elve nagyon egyszerű. Itt a CT-ek másodlagos oldala párhuzamosan van összekötve. Ez azt jelenti, hogy az összes CT S1 terminálja össze van kötve, és egy busz drótot alkot. Ugyanígy az összes CT S2 terminálja is össze van kötve, és egy másik busz drótot alkot. Egy trippelő relé van kapcsolva ezek két busz dróton.

 Itt, a fenti ábrán feltételezzük, hogy normál állapotban az A, B, C, D, E és F tápegységek IA, IB, IC, ID, IE és IF áramokat visznek. Most, Kirchhoff áramtörvénye szerint,

 Lényegében a differenciális busz védelemben használt összes CT ugyanolyan áramarányú. Tehát, a másodlagos áramok összege is nulla kell, hogy legyen.

 Most, mondjuk, hogy a relén áthaladó áram, amely párhuzamosan van összekötve az összes CT másodlagos oldalával, iR, és iA, iB, iC, iD, iE és iF a másodlagos áramok. Alkalmazzuk a KCL-t az X csomóponthoz. A KCL szerint az X csomóponthoz,

 Tehát, világos, hogy normál állapotban nincs áram, ami áthalad a busz védelmi trippelő relén. Ez a relé általában 87-es relénak nevezik. Most, mondjuk, hogy hiba történik bármelyik tápegységben, a védett zónaon kívül.

Ebben az esetben a hibás áram áthalad a hibás tápegység CT elsődleges oldalán. Ez a hibás áram az összes más tápegység által, amelyek a buszhoz csatlakoznak, hozzájárul. Tehát, a hozzájáruló rész a hibás áram áthalad a megfelelő CT-n. Tehát, hibás állapotban, ha a KCL-t alkalmazzuk a K csomóponthoz, továbbra is kapjuk, hogy iR = 0

Ez azt jelenti, hogy külső hibás állapotban nincs áram, ami áthalad a 87-es rellén. Most vegyünk egy olyan helyzetet, amikor a hiba a buszon magán történik. Ebben az állapotban is a hibás áramot az összes buszhoz csatlakozó tápegység hozzájárul. Tehát, ebben az állapotban, a hozzájáruló hibás áramok összege egyenlő a teljes hibás árral.

Most, a hibás útvonalon nincs CT. (külső hiba esetén mind a hibás áram, mind a hozzájáruló áramok CT-eken haladnak). A másodlagos áramok összege már nem nulla. Megfelel a hibás áram másodlagos ekvivalensének. Most, ha a KCL-t alkalmazzuk a csomópontokhoz, nem nulla értéket kapunk iR-re.

 Ebben az állapotban áram kezd áthaladni a 87-es rellen, és trippel a buszszekcióhoz csatlakozó összes tápegység áramköri törölőreléjét.

Mivel a be- és kimenő tápegységek, amelyek ehhez a busz szekcióhoz csatlakoznak, trippeltek, a busz halott lesz. Ez a differenciális busz védelmi eljárás szintén áramdifferenciális busz védelmeként ismert.

Szakaszos busz védelem

Az áramdifferenciális busz védelem működési elvét bemutatva egy egyszerű, nem szakaszos buszt mutattunk. De közepes és magas feszültségű rendszerekben a busz több szakaszra osztva van, hogy növelje a rendszer stabilitását.

Ezért, mert a busz egyik szakaszának hibája ne zavarja a rendszer más szakaszát. Tehát, busz hiba esetén a teljes busz leáll. Rajzoljunk és beszéljünk a két szakasszal rendelkező busz védelméről.

Itt, a busz A szekciója vagy zónája a CT1, CT2 és CT3 CT-ekkel határolódik, ahol a CT1 és CT2 tápegységi CT-ek, a CT3 pedig busz CT.

Feszültség differenciális védelem

Az áramdifferenciális eljárás csak akkor érzékeny, ha a CT-ek nem sátorodnak, és ugyanolyan áramarányt, fázisszög hibát tartanak fenn a maximális hibás állapotban. Ez általában nem így van, különösen, ha külső hiba történik valamelyik tápegységen. A hibás tápegység CT-je sátorodhat a teljes áram miatt, és ennek eredményeként nagy hibákat fog előidézni. Ennek következtében az adott zónában lévő összes CT másodlagos áramainak összege nem nulla lehet.

 Tehát, nagy valószínűséggel minden áramköri törölőrelé, amely ehhez a védőzónához tartozik, akár külső nagy hiba esetén is trippelhet. Az áramdifferenciális busz védelem rossz működésének megelőzésére a 87-es relléknél magas felveszteségi áram és elegendő időkésleltetést biztosítanak. Az áramátváltó sátorodás legnagyobb problémája a rövidzárlat áram ideiglenes DC komponense.

Ez a nehézség leküthető levegőmagú CT-ek használatával. Ez a CT lineáris kuplernak is nevezhető. Mivel a CT magja nem használ vas, a CT másodlagos jellemvonása egyenes vonal. A feszültség differenciális busz védelemben az összes be- és kimenő tápegység CT-je sorosan van összekötve, nem párhuzamosan.

Az összes CT másodlagos oldala és a differenciális relé egy zárt hurokot alkot. Ha az összes CT polaritása megfelelően illeszkedik, az összes CT másodlagos oldalán lévő feszültség összege nulla. Tehát, nincs eredményező feszültség, ami a differenciális relén jelenik meg. Amikor busz hiba történik, az összes CT másodlagos feszültségének összege már nem nulla. Tehát, a hurokban áram fog cirkulálni a rezultáló feszültség miatt. 

Mivel ez a hurokáram áthalad a differenciális relén, a relé működik, és trippeli a védett busz zónához tartozó összes áramköri törölőrelét. Kivéve, ha a földhíz áram jelentős mértékben korlátozva van a neutrális impedancián keresztül, általában nincs selektivitási probléma. Ha ilyen probléma létezik, akkor további érzékenyebb relé berendezésekkel, beleértve egy felügyeleti védőrelével, oldható meg.

A selektív elkülönítés fontossága

A modern rendszerek csak a hibás szakaszokat kell elkülöníteni, hogy minimalizálják a villamosenergia szakadásokat, és biztosítsák a gyors hibaelhárítást.