Диференцијална заштита на бусбар

Дефиниција на диференцијална заштита на бусбар

Диференцијалната заштита на бусбар е схема која брзо изолира грешки со споредување на токовите што влегуваат и излегуваат од бусбарот користејќи законот на Кирхоф за ток.

Диференцијална заштита на ток

Схемата за заштита на бусбар, вклучува законот на Кирхоф за ток, кој вели дека, вкупниот ток што влегува во електричка јазел е точно еднаков на вкупниот ток што излегува од јазелот. Следствено, вкупниот ток што влегува во дел од бусбар е еднаков на вкупниот ток што излегува од делот на бусбарот.

Принципот на диференцијалната заштита на бусбар е многу прост. Тук, вторичките делови на CT-тите се поврзани паралелно. Тоа значи, S1 терминалите на сите CT-ти се поврзани заедно и формираат бус проводник. Слично, S2 терминалите на сите CT-ти се поврзани заедно за да формираат друг бус проводник. Реле за прекинување е поврзано попереку овие два бус проводника.

 Тука, во претходната слика, претпоставуваме дека при нормални услови, фидерите A, B, C, D, E и F носат ток IA, IB, IC, ID, IE и IF. Сега, според законот на Кирхоф за ток,

 Основно, сите CT-ти користени за диференцијална заштита на бусбар имаат иста сооднос на ток. Значи, збирот на сите вторични токови мора да биде истина на нула.

 Сега, речете дека токот кроз релеото поврзано паралелно со сите вторични делови на CT-тите е iR, а iA, iB, iC, iD, iE и iF се вторични токови. Сега, нека примениме KCL на јазел X. Според KCL на јазел X,

 Значи, едноставно е да се види дека под нормални услови нема ток кој текува низ релеото за прекинување на заштитата на бусбар. Ова реле обично се нарекува Реле 87. Сега, речете дека се случила грешка на некој од фидерите, надвор од заштитениот зон.

Во тој случај, грешкиот ток ќе мине низ первичниот дел на CT-от на тој фидер. Овој грешкиот ток е допринаесен од сите други фидери поврзани со бусбарот. Значи, допринесениот дел од грешкиот ток текува низ соодветниот CT на соодветниот фидер. Значи, при тој грешкиот услов, ако примениме KCL на јазел K, ќе добиеме, i R = 0

Тоа значи, при грешкиот услов надвор, нема ток кој текува низ реле 87. Сега разгледајте ситуација кога се случила грешка на самата бусбар. При овој услов, грешкиот ток е допринаесен од сите фидери поврзани со бусбарот. Значи, при овој услов, збирот на сите допринесени грешки токови е еднаков на вкупниот грешкиот ток.

Сега, на грешкиот пат нема CT. (при надворешна грешка, како грешкиот ток, така и допринесениот ток до грешката од различни фидери ги имаат CT-тите во својата патека на тек). Збирот на сите вторични токови вече не е нула. Тој е еднаков на вторичен еквивалент на грешкиот ток. Сега, ако примениме KCL на јазлите, ќе добиеме ненулта вредност на i R.

 При овој услов, токот почнува да текува низ реле 87 и тоа прекинува прекинувачите соодветни за сите фидери поврзани со овој дел од бусбарот.

Бидејќи сите входни и излезните фидери, поврзани со овој дел од бусбарот, се прекинат, бусбарот станува мртов. Оваа схема за диференцијална заштита на бусбар се нарекува и диференцијална заштита на ток на бусбарот.

Заштита на секционизиран бусбар

При објаснување на работниот принцип на диференцијалната заштита на ток на бусбар, покажавме едноставен несекционизиран бусбар. Но во умерено високоволтен систем, електричниот бусбар е секционизиран во повеќе дела за да се зголеми стабилноста на системот.

Ова се прави затоа што, грешката во еден дел од бусбарот не треба да го замути другиот дел од системот. Значи, при грешка на бусбарот, целата бусбар би била прекината. Нека нацртаме и дискутираме за заштитата на бусбар со два дела.

Тука, делот А или зоната А на бусбарот е ограничена со CT 1, CT2 и CT3, каде што CT1 и CT2 се фидерски CT-ти, а CT3 е бус CT.

Диференцијална заштита на напон

Диференцијалната схема на ток е осетлива само кога CT-тите не се наситени и одржуваат ист сооднос на ток, грешка на фазен агол под максимални грешки услови. Обично, ова не е 80, особено, во случај на надворешна грешка на еден од фидерите. CT-от на грешкиот фидер може да биде наситен од вкупниот ток и следователно ќе има многу големи грешки. Збогувајќи на оваа голема грешка, збирот на вторични токови на сите CT-ти во одредена зона можеби да не е нула.

 Значи, може да има голема можност за прекинување на сите прекинувачи поврзани со оваа заштитна зона, иако е надворешна голема грешка. За да се спречи оваа лоша работа на диференцијалната заштита на бусбар, реле 87 се обезбедени со висок подигнат ток и доволна времска забрзување. Најголемиот проблем за наситувањето на трансформаторот на ток е преходниот DC компонент на токот од краткиот колуза.

Овие трудности можат да се преодолеат со користење на трансформатори на ток со въздушно јдро. Овој трансформатор на ток се нарекува и линеарен куплер. Бидејќи јдрото на трансформаторот на ток не користи јже, вторичната карактеристика на овие CT-ти е права линија. Во диференцијалната заштита на напон, CT-тите на сите входни и излезните фидери се поврзани серијно наместо да се поврзат паралелно.

Вторичните делови на сите CT-ти и диференцијалното реле формираат затворена петлица. Ако поларитетот на сите CT-ти е правилно подгответ, збирот на напонот позад вторичните делови на CT-тите е нула. Значи, нема да се појави резултантен напон позад диференцијалното реле. Кога се случи грешка на бусбарот, збирот на сите вторични напони на CT-тите вече не е нула. Значи, ќе има циркулација на ток во петлицата поради резултантниот напон. 

Бидејќи овој ток во петлицата исто така текува низ диференцијалното реле, релеото се активира за да прекине сите прекинувачи поврзани со заштитената зона на бусбарот. Освен кога токот на грешка на земја е многу ограничен со импеданса на нейтралната страна, обично нема проблем со селективност. Кога таков проблем постои, решава се со користење на дополнително посветско релеопско опрема, вклучувајќи го и надзорниот реле.

Важноста на селективното изолирање

Модерните системи треба да изолираат само грешките делови за да се минимизираат прекинувањата на енергија и да се осигура брзо чистење на грешките.