ბუსბარის დიფერენციალური დაცვა

შინაბერის დიფერენციალური დაცვის განმარტება

შინაბერის დიფერენციალური დაცვა არის სქემა, რომელიც სწრაფად ამოიღებს ხარხარებას შინაბერში შემოსავლისა და გამოსავლის ელექტრო დენების შედარებით კირჰოფის დენის კანონის გამოყენებით.

დენის დიფერენციალური დაცვა

შინაბერის დაცვის სქემა ჩართულია კირჰოფის დენის კანონში, რომელიც ამბობს, რომ ელექტრო კვანძში შემოსავლის დენი ზუსტად ტოლია გამოსავლის დენს. ასე რომ, შინაბერის სექციაში შემოსული დენი ტოლია შინაბერის სექციიდან გამოსულ დენს.

შინაბერის დიფერენციალური დაცვის პრინციპი ძალიან მარტივია. აქ, ტრანსფორმატორების მეორე წერტილები პარალელურად დაკავშირებულია. ეს ნიშნავს, რომ S1 ტერმინალები ყველა ტრანსფორმატორში ერთმანეთთან დაკავშირებულია და ქმნის შინაბერს. ანალოგიურად, S2 ტერმინალები ყველა ტრანსფორმატორში ერთმანეთთან დაკავშირებულია და ქმნის კიდევ ერთ შინაბერს. ტრიპინგის რელე დაკავშირებულია ამ ორ შინაბერს შორის.

 ზემოთ მოცემულ ფიგურაში ვარაუდობთ, რომ ნორმალური პირობების შემთხვევაში გარდაქმნები A, B, C, D, E და F შეიცავს დენებს IA, IB, IC, ID, IE და IF. ახლა, კირჰოფის დენის კანონის მიხედვით,

 ძირითადად, ყველა ტრანსფორმატორი, რომლებიც გამოიყენება შინაბერის დიფერენციალური დაცვისთვის, არის იგივე დენის რაციაში. ასე რომ, ყველა მეორე წერტილის დენის ჯამი ასევე უნდა იყოს ნული.

 ახლა, ვთქვათ, რელეში დაკავშირებული ტრანსფორმატორების მეორე წერტილებთან პარალელურად დენი არის iR, ხოლო iA, iB, iC, iD, iE და iF არის მეორე წერტილის დენები. ახლა გამოვიყენოთ KCL კვანძ X-ზე. KCL-ის მიხედვით კვანძ X-ზე,

 ასე რომ, ცხადია, რომ ნორმალური პირობების შემთხვევაში შინაბერის დაცვის ტრიპინგის რელეში არ არის დენი. ეს რელე ზოგადად უწოდებენ რელე 87. ახლა ვთქვათ, რომ ხარხარება ხდება რამე გარდაქმნაში, დაცული ზონის გარეთ.

ამ შემთხვევაში, ხარხარების დენი გადის ტრანსფორმატორის პირველ წერტილში. ეს ხარხარების დენი მიერთებულია ყველა შინაბერთან დაკავშირებული გარდაქმნების მიერ. ასე რომ, შესაბამისი გარდაქმნის ტრანსფორმატორში გადის ხარხარების დენის შესაბამისი ნაწილი. ასე რომ, ხარხარების პირობების შემთხვევაში, თუ გამოვიყენებთ KCL-ს კვანძ K-ზე, ვიღებთ, i R = 0

ეს ნიშნავს, რომ გარე ხარხარების პირობების შემთხვევაში რელე 87-ში არ არის დენი. ახლა განვიხილოთ სიტუაცია, როდესაც ხარხარება ხდება შინაბერზე თავად. ამ პირობების შემთხვევაში, ხარხარების დენი მიერთებულია ყველა შინაბერთან დაკავშირებულ გარდაქმნების მიერ. ასე რომ, ამ პირობების შემთხვევაში, ყველა შესაბამისი ხარხარების დენის ჯამი ტოლია სრულ ხარხარების დენს.

ახლა, ხარხარების მისამართში არ არის ტრანსფორმატორი. (გარე ხარხარების შემთხვევაში, ხარხარების დენი და გარდაქმნების დენი გარდაქმნების მიერ ხარხარების მისამართში გადის). ყველა მეორე წერტილის დენის ჯამი აღარ არის ნული. ის ტოლია ხარხარების დენის მეორე წერტილის ექვივალენტს. ახლა, თუ გამოვიყენებთ KCL-ს კვანძებზე, ვიღებთ არანულოვან მნიშვნელობას i R-ისთვის.

 ამ პირობების შემთხვევაში დენი იწყება რელე 87-ში და ის ტრიპინგს ხდის შინაბერთან დაკავშირებულ ყველა გარდაქმნას.

რადგან შინაბერთან დაკავშირებული ყველა შესაბამისი გარდაქმნა ტრიპინგის ქვეშ არის, შინაბერი გახდება "დაკონტაქტებული". ეს შინაბერის დიფერენციალური დაცვის სქემა ასევე უწოდებენ შინაბერის დენის დიფერენციალურ დაცვას.

სექციონირებული შინაბერის დაცვა

შინაბერის დენის დიფერენციალური დაცვის სამუშაო პრინციპის ახსნას შინა ჩვენ გამოვიყენებდით უბრალო არასექციონირებულ შინაბერს. მაგრამ საშუალო და მაღალი დარტყმის სისტემებში ელექტრო შინაბერი სექციონირებულია რამდენიმე სექციაში სისტემის სტაბილურობის ზრდის მიზნით.

ეს აკეთებится, რადგან ერთ სექციაში ხარხარება არ უნდა დაარღვიოს სისტემის სხვა სექციები. ასე რომ, შინაბერის ხარხარების შემთხვევაში სისტემა სრულიად იწყება. მოდით დავხაზოთ და განვიხილოთ შინაბერის დაცვა ორი სექციით.

აქ, შინაბერის სექცია A ან ზონა A შეიცავს CT1, CT2 და CT3 ტრანსფორმატორებს, სადაც CT1 და CT2 არიან გარდაქმნების ტრანსფორმატორები და CT3 არის შინაბერის ტრანსფორმატორი.

ნაპიროვანი დიფერენციალური დაცვა

დენის დიფერენციალური სქემა არის მგრძნობიარე მხოლოდ მაშინ, როდესაც ტრანსფორმატორები არ არიან სატურებული და დარჩენილი არიან იგივე დენის რაციაში, ფაზის კუთხის შეცდომით მაქსიმალური ხარხარების პირობებში. ეს ჩვეულებრივ არ არის 80, განსაკუთრებით, როდესაც ხარხარება ხდება რამე გარდაქმნაში. ხარხარების ტრანსფორმატორი შეიძლება გახდეს სატურებული სრული დენით და შესაბამისად იქნება ძალიან დიდი შეცდომა. ამ დიდი შეცდომის გამო, ყველა ტრანსფორმატორის მეორე წერტილის დენის ჯამი არ იქნება ნული.

 ასე რომ, არის დიდი შანსი ყველა ცირკვიტბრეიკერის ტრიპინგის შემთხვევაში ამ დაცვის ზონაში დიდი გარე ხარხარების შემთხვევაში. შინაბერის დიფერენციალური დაცვის ამ მართილი მოქმედების გარეშე, რელე 87-ები არიან დაჭერილი დიდი დენით და საკმარისი დროის დელაით. დენის ტრანსფორმატორის სატურების უდიდესი პრობლემა არის მოკლე დარტყმის დენის ტრანსიენტური დირექტი კომპონენტი.

ეს პრობლემები შეიძლება გადარჩენილი იყოს აირის გარეშე ტრანსფორმატორების გამოყენებით. ეს ტრანსფორმატორი ასევე უწოდებენ ლინეარულ კუპლერს. რადგან ტრანსფორმატორის გარეშე არ იყენებენ რკინას, მეორე წერტილის მახასიათებელი არის ხაზი. ნაპიროვანი შინაბერის დიფერენციალურ დაცვაში ყველა შესაბამისი და გასასამართლებელი გარდაქმნების ტრანსფორმატორები დაკავშირებულია სერიულად პარალელური დაკავშირების ნაცვლად.

ყველა ტრანსფორმატორის მეორე წერტილი და დიფერენციალური რელე ქმნიან დახურულ ციკლს. თუ ყველა ტრანსფორმატორის პოლარობა სწორად შეესაბამება, ტრანსფორმატორების მეორე წერტილების დენის ჯამი ნულია. ასე რომ, დიფერენციალურ რელეში არ იქნება შედეგის დენი. როდესაც შინაბერზე ხარხარება ხდება, ყველა ტრანსფორმატორის მეორე წერტილის დენის ჯამი აღარ არის ნული. ასე რომ, ციკლში იქნება დენი შედეგის დენის გამო.

რადგან ეს ციკლის დენი ასევე გადის დიფერენციალურ რელეში, რელე იმუშავებს და ტრიპინგს ხდის ყველა ცირკვიტბრეიკერს დაცული შინაბერის ზონაში. გარდა იმ შემთხვევას, როდესაც გრძედი ხარხარების დენი ძალიან დაშორებულია ნეიტრალური იმპედანსით, ჩვეულებრივ არ არის სელექტიური პრობლემები. როდესაც ასეთი პრობლემა არსებობს, ის ამოხსნილია დამატებითი უფრო სენსიტიური დაცვის ტექნიკის გამოყენებით, რომელიც შეიცავს სუპერვაიზინგ დაცვის რელეს.

სელექტიური იზოლაციის მნიშვნელობა

თანამედროვე სისტემები საჭიროებენ მხოლოდ ხარხარების სექციების იზოლაციას ელექტროენერგიის შეწყვეტის და სწრაფი ხარხარების გასასწორებლად.