Vad är linje- eller matningslinjeskydd?

Vad är linje- eller matningsskydd?

Definition av överföringslinjeskydd

Överföringslinjeskydd är en uppsättning strategier som används för att upptäcka och isolera fel på strömlinjer, vilket säkerställer systemets stabilitet och minskar skador.

Tidsgraduerat överströmningsskydd

Detta kan också kallas överströmningsskydd för elektriska energiöverföringslinjer. Låt oss diskutera olika scheman för tidsgraduerat överströmningsskydd.

Skydd av radiella matningslinjer

I radiella matningslinjer flödar strömmen endast i en riktning, från källa till last. Denna typ av matningslinjer kan enkelt skyddas med hjälp av antingen bestämda tidsreläer eller inversa tidsreläer.

Linjeskydd med bestämda tidsreläer

Detta skyddsschema är mycket enkelt. Här delas hela linjen in i olika avsnitt och varje avsnitt utrustas med ett bestämt tidsrelä. Reläet närmast slutet av linjen har minimal tidssättning, medan tidssättningen successivt ökar för de andra reläerna mot källan.

Till exempel, anta att det finns en källa vid punkt A, i figuren nedan

Vid punkt D är strömbrytaren CB-3 installerad med en bestämd tid för reläoperation på 0,5 sekunder. Successivt, vid punkt C är en annan strömbrytare CB-2 installerad med en bestämd tid för reläoperation på 1 sekund. Nästa strömbrytare CB-1 är installerad vid punkt B, som ligger närmast punkt A. Vid punkt B är reläet satt till en operationstid på 1,5 sekunder.

Nu, anta att ett fel uppstår vid punkt F. På grund av detta fel, flyter felet strömmen genom alla strömmätare (CT) som är anslutna i linjen. Men eftersom operationstiden för reläet vid punkt D är den minsta, kommer CB-3, som är kopplad till detta relä, att tripa först för att isolera det defekta området från resten av linjen.

Om CB-3 misslyckas med att trippa av någon anledning, kommer nästa högre tidsrelä att aktiveras för att initiera den associerade strömbrytaren att trippa. I detta fall kommer CB-2 att trippa. Om även CB-2 misslyckas med att trippa, kommer nästa strömbrytare, dvs. CB-1, att trippa för att isolera det större delen av linjen.

Fördelar med bestämda tidslinjeskydd

Den huvudsakliga fördelen med detta schema är dess enkelhet. Den andra stora fördelen är att under fel bara den närmaste strömbrytaren mot källan från felpunkten kommer att operera för att isolera den specifika positionen på linjen.

Nackdelar med bestämda tidslinjeskydd

Med många avsnitt i en linje har reläet nära källan en längre fördröjning, vilket innebär att fel nära källan tar längre tid att isolera, vilket potentiellt kan orsaka allvarlig skada.

Överströmningsskydd av linje med invers relä

Nackdelen som vi just diskuterade i samband med bestämda tidsöverströmningsskydd för överföringslinjer, kan enkelt undanröjas genom att använda inversa reläer. I inversa reläer är operationstiden omvänt proportionell mot felfströmmen.

I figuren ovan är den totala tidssättningen för reläet vid punkt D minst och successivt ökar denna tidssättning för reläerna som är kopplade till punkterna mot punkt A.

I fallet med ett fel vid punkt F kommer CB-3 vid punkt D naturligtvis att trippa. Om CB-3 inte öppnas, kommer CB-2 att aktiveras eftersom den totala tidssättningen är högre i det reläet vid punkt C.

Även om reläet närmast källan har den längsta sättningen, kommer det att trippa snabbare om ett stort fel uppstår nära källan eftersom dess operationstid är omvänt proportionell mot felfströmmen.

Överströmningsskydd av parallella matningslinjer

För att bibehålla systemets stabilitet krävs det att en last matas från en källa via två eller fler parallella matningslinjer. Om ett fel uppstår i någon av matningslinjerna bör endast den defekta matningslinjen isoleras från systemet för att upprätthålla kontinuiteten i strömförsörjningen från källa till last. Detta krav gör skyddet av parallella matningslinjer lite mer komplicerat än det enkla icke-riktade överströmningsskyddet av linjer i fallet med radiella matningslinjer. Skyddet av parallella matningslinjer kräver användningen av riktade reläer och att gradbryta tidssättningen för reläerna för selektiv tripping.

Det finns två matningslinjer anslutna parallellt från källa till last. Båda matningslinjerna har icke-riktade överströmningsskydd vid källslutet. Dessa reläer bör vara inversa tidsreläer. Också båda matningslinjerna har riktade reläer eller motsatta effektreläer vid deras lastslut. De motsatta effektreläer som används här bör vara snabba. Det betyder att dessa reläer ska aktiveras så snart strömförsörjningen i matningslinjen vänder. Den normala riktningen för strömförsörjningen är från källa till last.

Nu, anta att ett fel uppstår vid punkt F, säg att felfströmmen är I f.

Detta fel kommer att få två parallella vägar från källan, en endast genom strömbrytaren A och den andra via CB-B, feeder-2, CB-Q, lastbus och CB-P. Detta visas tydligt i figuren nedan, där IA och IB är felfströmmen som delas av feeder-1 respektive feeder-2.

Enligt Kirchhoffs strömlag, IA + IB = If.

Nu, IA flyter genom CB-A, IB flyter genom CB-P. Eftersom riktningen för strömförsörjningen i CB-P vänder, kommer det att trippa omedelbart. Men CB-Q kommer inte att trippa eftersom strömförsörjningen i denna strömbrytare inte vänder. Så snart CB-P trippar, stoppar felfströmmen IB att flyta genom matningslinjen och därför finns det inget fråga om ytterligare operation av inversa tidsöverströmningsskydd. IA fortsätter fortfarande att flyta även efter att CB-P har trippat. Sedan, på grund av överströmming IA, kommer CB-A att trippa. På detta sätt isoleras den defekta matningslinjen från systemet.

Differential pilottrådskydd

Detta är helt enkelt ett differentiellt skyddsschema som tillämpas på matningslinjer. Flertalet differentiella scheman tillämpas för skydd av linjer, men Mess Price Voltage balance system och Translay Scheme är de mest populärt använda.

Merz Price Balance System

Arbetsprincipen för Merz Price Balance-systemet är ganska enkel. I detta schema för linjeskydd är identiska strömmätare anslutna till båda ändarna av linjen. Polen på strömmätarna är densamma. Sekundärerna av dessa strömmätare och drivningsspolar för två snabba reläer bildar en sluten slinga som visas i figuren nedan. I slingan används pilottråd för att ansluta båda strömmätarnas sekundärer och båda reläspolar som visas.

Nu, från figuren är det ganska klart att när systemet är under normala förhållanden, skulle det inte finnas någon ström som flyter genom slingan eftersom sekundärströmmen från en strömmätare neutraliserar sekundärströmmen från den andra strömmätaren.

Nu, om något fel uppstår i delen av linjen mellan dessa två strömmätare, kommer sekundärströmmen från en strömmätare inte längre att vara lika och motsatt sekundärströmmen från den andra strömmätaren. Därför kommer det att finnas en cirkulerande ström i slingan.

På grund av denna cirkulerande ström, kommer spolarna i båda reläerna att stänga tripcirkeln för den associerade strömbrytaren. Därför kommer den defekta linjen att isoleras från båda ändarna.