Mi a vonal- vagy tápellátóvédelm?
Milyen a vezeték vagy tápellátóvonal védelme?
Átmeneti Vezeték Védelem Definíciója
Az átmeneti vezeték védelme olyan stratégiák egyészete, amelyeket alkalmaznak a hibák észlelésére és elkülönítésére az áramvonalakon, hogy biztosítsák a rendszer stabilitását és csökkentsék a károkat.
Időzónával Megosztott Túlramvédelem
Ezt egyszerűen túlramvédelmenként is említhetjük az elektromos áramátviteli vonal esetében. Beszéljünk meg különböző időzónával megosztott túlramvédelem sémákról.
Sugárzó Tápellátóvonal Védelme
A sugárzó tápellátóvonalon az energia csak egy irányban folyik, a forrásból a terhelés felé. Ez a típusú tápellátóvonal könnyen védhető határidő relékkel vagy inverz idő relékkel.
Vonaleltérítés Határidő Relékkel
Ez a védelmi séma nagyon egyszerű. Itt az egész vonal különböző szakaszokra osztódik, és minden szakaszhoz határidő relét rendelnek. A vonal végéhez legközelebbi relének a legrövidebb időbeállítása van, míg a többi relé időbeállítása sorban növekszik, a forrás felé.
Például, tegyük fel, hogy van egy forrás a B pontban, a lentebb látható ábrán
A D pontban CB-3 áramkiezdőt telepítették 0,5 másodperces határidőrelével. Ezt követően a C pontban egy másik áramkiezdőt (CB-2) telepítettek 1 másodperces határidőrelével. A következő áramkiezdő (CB-1) a B pontban található, ami a legközelebbi a A ponthoz. A B pontban a relé beállítása 1,5 másodpercre történik.
Most, feltételezzük, hogy a F pontban történik hiba. Ennek következtében a hibajelzéses áram áthalad az összes áramátalakító (CT) át, amelyek a vonalhoz csatlakoztatva vannak. De mivel a D pontbeli relé időbeállítása a leggyorsabb, a hozzá tartozó CB-3 elsőként elindul, hogy elkülönítse a hibás zónát a vonal többi részétől.
Ha bármilyen okból a CB-3 nem indul el, akkor a következő magasabb időzónával rendelkező relé aktiválódik, hogy a hozzá tartozó áramkiezdőt elindítsa. Ilyen esetben a CB-2 indul el. Ha a CB-2 sem indul el, akkor a következő áramkiezdő, azaz a CB-1 indul el, hogy a vonal nagyobb részét elkülönítse.
Határidő Relével Védelmének Előnyei
Ezen sémának a fő előnye a szimplexus. A második nagy előny, hogy hiba esetén csak a forrás felől a hibaponttól legközelebbi áramkiezdő fog elindulni, hogy meghatározott helyzetben elkülönítse a vonal adott részét.
Határidő Relével Védelmének Hátrányai
Sok szakasszal rendelkező vonalon a forrás felőli relének hosszabb a késleltetése, ami azt jelenti, hogy a forrás közeli hibái hosszabb ideig tartanak elkülönítésre, ami potenciálisan súlyos károkat okozhat.
Túlramvédelem Inverz Relékkel
A korábban beszélt határidő relével való túlramvédelem hátrányát könnyen orvosolhatjuk inverz relék használatával. Az inverz relében a működési idő fordítottan arányos a hibajelzéses árrammal.
A fenti ábrán a D pontbeli relé teljes időbeállítása a leggyorsabb, és ezt a beállítást sorban növeljük a relék számára, amelyek a A pont felé helyezkednek el.
Bármilyen hiba esetén a F pontban természetesen a D pontbeli CB-3 indul el. Ha a CB-3 nem nyit ki, akkor a C pontbeli CB-2 indul el, mert annak a relének a teljes beállítása hosszabb.
Bár a forrás felőli relének a leghosszabb beállítása van, ha a forrás közeli területen történik nagy hiba, akkor gyorsabban indul el, mert a működési ideje fordítottan arányos a hibajelzéses árrammal.
Párhuzamos Tápellátóvonalak Túlramvédelme
A rendszer stabilitásának fenntartása érdekében szükséges, hogy a forrásból legalább két párhuzamos tápellátóvonalon keresztül takarítsunk a terhelést. Ha bármelyik tápellátóvonalon történik hiba, akkor csak a hibás tápellátóvonal kell, hogy elkülönödjön a rendszerből, hogy a forrásból a terhelésig folyamatos legyen az ellátás. Ez a követelmény bonyolultabbá teszi a párhuzamos tápellátóvonalak védelmét, mint a radialis tápellátóvonalak egyszerű nem irányított túlramvédelme. A párhuzamos tápellátóvonalak védelme irányított relék használatát és a relék időbeállításának selektív indítását igényli.
Két tápellátóvonal van párhuzamosan csatlakoztatva a forrásból a terhelés felé. Mindkét tápellátóvonalnak van nem irányított túlramrelé a forrás oldali végén. Ezek a relék inverz idő reléknek kell lenniük. Mindkét tápellátóvonalnak van irányított relé vagy fordított energia relé a terhelés oldali végén. A használt fordított energia reléknek azonnali típusúnak kell lenniük. Ez azt jelenti, hogy ezek a relék azonnal aktiválódnak, amint a tápellátóvonalon az energia folyása fordítva megy. A normális energiafolyás iránya a forrásból a terhelés felé.
Most, feltételezzük, hogy a F pontban történik hiba, mondjuk, a hibajelzéses áram If.
Ez a hiba két párhuzamos utat kap a forrásból, az egyik csak a CB-A áramkiezdőn keresztül, a másik pedig a CB-B, a tápellátóvonal-2, a CB-Q, a terhelés busz és a CB-P áramkiezdőn keresztül. Ez jól látható az alábbi ábrán, ahol IA és IB a hibajelzéses áramot jelentik, amelyet a tápellátóvonal-1 és a tápellátóvonal-2 megosztanak.
A Kirchhoff áramtörvénye szerint, IA + IB = If.
Most, IA áramlik a CB-A áramkiezdőn, IB áramlik a CB-P áramkiezdőn. Mivel a CB-P áramkiezdő áramfolyása fordítva megy, az azonnal indul el. De a CB-Q áramkiezdő nem indul el, mert az áramkiezdőben az áramfolyás nem fordítva megy. Amint a CB-P áramkiezdő indul el, a hibajelzéses IB áram leáll a tápellátóvonalon, így nincs további kérdés az inverz idő relék működéséről. IA továbbra is áramlik, még a CB-P indulása után is. Ezután a túlram IA miatt a CB-A indul el. Így a hibás tápellátóvonal elkülönül a rendszerből.
Differenciális Pilotvezeték Védelem
Ez egyszerűen egy differenciális védelmi séma, amelyet a tápellátóvonalakra alkalmaznak. Számos differenciális séma alkalmazható a vonalak védelmére, de a Mess Price Feszültség Egyensúly Rendszere és a Translay Sémája a legnépszerűbbek.
Merz Price Egyensúly Rendszere
A Merz Price Egyensúly Rendszer működési elve nagyon egyszerű. Ebben a vonalvédelmi sémában azonos CT (áramátalakító) van csatlakoztatva a vonal mindkét végéhez. A CT-ek polaritása ugyanaz. A CT-ek másodlagos oldala és a két azonnali relé működtető teherhurok bezárják egy hurokot, ahogy az alábbi ábrán látható. A hurokon belül pilotvezetéket használnak a CT-ek másodlagos oldalának és a relék teherhurokának összekapcsolására, ahogy az látható.
Most, a rajz alapján világos, hogy a rendszer normális állapotban nincs áram a hurokon, mert az egyik CT másodlagos árama kiejti a másik CT másodlagos áramát.
Ha bármilyen hiba történik a vonal ezen két CT közötti részén, az egyik CT másodlagos árama már nem lesz egyenlő és ellenkezője a másik CT másodlagos áramának. Így lesz egy eredményező cirkuláns áram a hurokon.
Ennek a cirkuláns áramnak köszönhetően mindkét relé teherhuroka bezárja a hozzá tartozó áramkiezdő trip-körét. Így a hibás vonal mindkét végéről lesz elkülönítve.
