อะไรคือการป้องกันสายส่งหรือสายป้อน

อะไรคือการป้องกันสายส่งหรือฟีดเดอร์?

คำนิยามของการป้องกันสายส่ง

การป้องกันสายส่งเป็นชุดกลยุทธ์ที่ใช้เพื่อตรวจจับและแยกความผิดพลาดบนสายส่งไฟฟ้า ทำให้มั่นใจในเสถียรภาพของระบบและลดความเสียหาย

การป้องกันกระแสเกินแบบมีการกำหนดเวลา

这也可能简单地称为电力传输线路的过电流保护。让我们讨论一下时间分级过电流保护的不同方案。

การป้องกันฟีดเดอร์เรเดียล

ในฟีดเดอร์เรเดียล กำลังไฟจะไหลไปในทิศทางเดียว ซึ่งคือจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด ประเภทของฟีดเดอร์นี้สามารถป้องกันได้ง่ายโดยใช้ตัวเลื่อนเวลาคงที่หรือตัวเลื่อนเวลาแปรผกผัน

การป้องกันสายส่งด้วยตัวเลื่อนเวลาคงที่

แผนการป้องกันนี้ค่อนข้างง่าย ที่นี่สายส่งทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ และแต่ละส่วนได้รับตัวเลื่อนเวลาคงที่ ตัวเลื่อนที่อยู่ใกล้ที่สุดกับปลายสายมีการตั้งค่าเวลาต่ำสุด ในขณะที่การตั้งค่าเวลาของตัวเลื่อนอื่น ๆ ถูกเพิ่มขึ้นตามลำดับ ไปยังแหล่งพลังงาน

ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามีแหล่งพลังงานที่จุด A ในรูปด้านล่าง

ที่จุด D ติดตั้งวงจรเบรกเกอร์ CB-3 พร้อมการตั้งค่าเวลาการทำงานของตัวเลื่อน 0.5 วินาที ต่อเนื่องกัน ที่จุด C ติดตั้งวงจรเบรกเกอร์ CB-2 พร้อมการตั้งค่าเวลาการทำงานของตัวเลื่อน 1 วินาที วงจรเบรกเกอร์ตัวต่อไปคือ CB-1 ติดตั้งที่จุด B ซึ่งอยู่ใกล้ที่สุดกับจุด A ที่จุด B ตัวเลื่อนถูกตั้งค่าเวลาการทำงาน 1.5 วินาที

ตอนนี้ สมมติว่าเกิดความผิดปกติที่จุด F เนื่องจากความผิดปกตินี้ กระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติจะไหลผ่านทุกตัวแปลงกระแส (CT) ที่เชื่อมต่อในสาย แต่เนื่องจากการตั้งค่าเวลาการทำงานของตัวเลื่อนที่จุด D ต่ำสุด วงจรเบรกเกอร์ CB-3 ที่เชื่อมโยงกับตัวเลื่อนนี้จะทริปเป็นอันดับแรกเพื่อแยกโซนที่ผิดปกติออกจากส่วนอื่น ๆ ของสาย

 ในกรณีที่ CB-3 ไม่สามารถทริปได้เนื่องจากสาเหตุใด ๆ ตัวเลื่อนที่มีการตั้งค่าเวลายาวนานกว่าจะทำงานเพื่อเริ่มการทริปของวงจรเบรกเกอร์ที่เชื่อมโยง ในกรณีนี้ CB-2 จะทริป หาก CB-2 ก็ไม่สามารถทริปได้ วงจรเบรกเกอร์ต่อไปคือ CB-1 จะทริปเพื่อแยกส่วนใหญ่ของสาย

ข้อดีของการป้องกันสายส่งด้วยตัวเลื่อนเวลาคงที่

ข้อดีหลักของแผนการนี้คือความง่าย ข้อดีสำคัญอันดับสองคือ ระหว่างความผิดปกติ เฉพาะวงจรเบรกเกอร์ที่อยู่ใกล้ที่สุดกับแหล่งพลังงานจากจุดที่ผิดปกติจะทำงานเพื่อแยกตำแหน่งเฉพาะของสาย

ข้อเสียของการป้องกันสายส่งด้วยตัวเลื่อนเวลาคงที่

เมื่อมีหลายส่วนในสาย ตัวเลื่อนที่อยู่ใกล้แหล่งพลังงานมีความหน่วงนานขึ้น ซึ่งหมายความว่าความผิดปกติที่อยู่ใกล้แหล่งพลังงานจะใช้เวลานานในการแยก อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรง

การป้องกันสายส่งด้วยตัวเลื่อนเวลาแปรผกผัน

ข้อเสียที่เราได้พูดถึงในการป้องกันกระแสเกินแบบมีการกำหนดเวลาสำหรับสายส่งไฟฟ้า สามารถแก้ไขได้ง่ายโดยใช้ตัวเลื่อนเวลาแปรผกผัน ในการใช้ตัวเลื่อนเวลาแปรผกผัน เวลาระยะการทำงานจะแปรผกผันกับกระแสความผิดปกติ

ในรูปด้านบน การตั้งค่าเวลาทั้งหมดของตัวเลื่อนที่จุด D ต่ำสุด และการตั้งค่าเวลานี้ถูกเพิ่มขึ้นสำหรับตัวเลื่อนที่เชื่อมโยงกับจุดที่อยู่ใกล้จุด A

ในกรณีที่เกิดความผิดปกติที่จุด F จะทำให้วงจรเบรกเกอร์ CB-3 ที่จุด D ทริป ถ้า CB-3 ไม่สามารถเปิดได้ CB-2 จะทำงานเนื่องจากมีการตั้งค่าเวลาที่สูงกว่าในตัวเลื่อนที่จุด C

แม้ว่าตัวเลื่อนที่อยู่ใกล้แหล่งพลังงานที่สุดจะมีการตั้งค่าเวลานานที่สุด แต่มันจะทริปเร็วขึ้นหากเกิดความผิดปกติรุนแรงใกล้แหล่งพลังงาน เนื่องจากเวลาระยะการทำงานของมันแปรผกผันกับกระแสความผิดปกติ

การป้องกันกระแสเกินของฟีดเดอร์ขนาน

เพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบจำเป็นต้องป้อนโหลดจากแหล่งพลังงานด้วยฟีดเดอร์สองหรือมากกว่าสองฟีดเดอร์ในขนาน หากเกิดความผิดปกติในฟีดเดอร์ใดฟีดเดอร์หนึ่ง ควรแยกเฉพาะฟีดเดอร์ที่ผิดปกตินั้นออกจากระบบ เพื่อรักษาความต่อเนื่องของการจ่ายไฟจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด ข้อกำหนดนี้ทำให้การป้องกันฟีดเดอร์ขนานซับซ้อนกว่าการป้องกันกระแสเกินที่ไม่มีทิศทางของสายส่งในกรณีของฟีดเดอร์เรเดียล การป้องกันฟีดเดอร์ขนานต้องใช้ตัวเลื่อนทิศทางและการตั้งค่าเวลาของตัวเลื่อนเพื่อการทริปแบบเลือก

มีฟีดเดอร์สองฟีดเดอร์ที่เชื่อมต่อกันในขนานจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด ทั้งสองฟีดเดอร์มีตัวเลื่อนกระแสเกินที่ไม่มีทิศทางที่ปลายแหล่งพลังงาน ตัวเลื่อนเหล่านี้ควรถูกตั้งค่าเป็นตัวเลื่อนเวลาแปรผกผัน นอกจากนี้ทั้งสองฟีดเดอร์ยังมีตัวเลื่อนทิศทางหรือตัวเลื่อนพลังงานย้อนที่ปลายโหลด ตัวเลื่อนพลังงานย้อนที่ใช้ที่นี่ควรถูกตั้งค่าเป็นชนิดทันที นั่นคือ ตัวเลื่อนเหล่านี้ควรทำงานทันทีที่กระแสไฟฟ้าในฟีดเดอร์เปลี่ยนทิศทาง ทิศทางปกติของกระแสไฟฟ้าคือจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด

ตอนนี้ สมมติว่าเกิดความผิดปกติที่จุด F สมมติว่ากระแสความผิดปกติคือ I f.

ความผิดปกตินี้จะได้รับสองเส้นทางขนานจากแหล่งพลังงาน หนึ่งผ่านวงจรเบรกเกอร์ A เท่านั้น และอีกทางผ่าน CB-B, ฟีดเดอร์-2, CB-Q, บัสโหลด และ CB-P แสดงอย่างชัดเจนในรูปด้านล่าง ที่ IA และ IB เป็นกระแสความผิดปกติที่แชร์โดยฟีดเดอร์-1 และฟีดเดอร์-2 ตามลำดับ

ตามกฎของเคิร์ชฮอฟ I A + IB = If.

ตอนนี้ IA ไหลผ่าน CB-A, IB ไหลผ่าน CB-P ด้วยทิศทางการไหลของ CB-P ถูกย้อนกลับ มันจะทริปทันที แต่ CB-Q จะไม่ทริปเนื่องจากกระแสไฟฟ้า (พลังงาน) ในวงจรเบรกเกอร์นี้ไม่ได้เปลี่ยนทิศทาง เมื่อ CB-P ทริปแล้ว กระแสความผิดปกติ IB จะหยุดไหลผ่านฟีดเดอร์ และไม่มีคำถามในการทำงานต่อของตัวเลื่อนกระแสเกินเวลาแปรผกผัน IA ยังคงไหลต่อไปแม้ว่า CB-P จะทริป ด้วยกระแสเกิน IA CB-A จะทริป ในวิธีนี้ฟีดเดอร์ที่ผิดปกติจะถูกแยกออกจากระบบ

การป้องกันด้วยสายนำ Pilot Wire Protection

นี่เป็นแผนการป้องกันแบบifferential protection ที่ใช้กับฟีดเดอร์ มีหลายแผนการป้องกันแบบ differential ที่ใช้กับสายส่ง แต่ระบบ Mess Price Voltage balance system และ Translay Scheme เป็นที่นิยมใช้มากที่สุด

ระบบ Merz Price Balance System

หลักการการทำงานของระบบ Merz Price Balance ค่อนข้างง่าย ในแผนการป้องกันสายส่งนี้ ตัวแปลงกระแส (CT) ที่เหมือนกันถูกเชื่อมต่อที่ทั้งสองปลายของสาย สภาวะของ CTs เหมือนกัน ฝั่งรองของตัวแปลงกระแสเหล่านี้และวงจรคอยล์ของตัวเลื่อนทันทีสองตัวถูกสร้างเป็นวงจรป้อนกลับตามที่แสดงในรูปด้านล่าง ในวงจรป้อนกลับใช้สายนำ pilot wire เพื่อเชื่อมต่อฝั่งรองของ CT ทั้งสองและคอยล์ของตัวเลื่อนทั้งสอง

ตอนนี้ จากรูป ชัดเจนว่าเมื่อระบบอยู่ในสภาพปกติ จะไม่มีกระแสไหลผ่านวงจรป้อนกลับ เนื่องจากกระแสรองของ CT หนึ่งจะลบกับกระแสรองของ CT อีกตัว

ตอนนี้ ถ้าเกิดความผิดปกติในส่วนของสายระหว่าง CT สองตัว กระแสรองของ CT หนึ่งจะไม่เท่ากับและตรงข้ามกับกระแสรองของ CT อีกตัว ดังนั้นจะมีกระแสวนในวงจรป้อนกลับ

เนื่องจากกระแสวนนี้ คอยล์ของทั้งสองตัวเลื่อนจะปิดวงจรทริปของวงจรเบรกเกอร์ที่เชื่อมโยง ดังนั้น สายส่งที่ผิดปกติจะถูกแยกออกจากทั้งสองปลาย