Що таке захист ліній або підведення?

Що таке захист ліній або підводів?

Визначення захисту ліній передачі

Захист ліній передачі - це набір стратегій, використовуваних для виявлення та ізоляції аварій на електролініях, що забезпечує стабільність системи та зменшує пошкодження.

Перетичний захист надмірного струму

Це може бути просто названо захистом надмірного струму електропередавальних ліній. Давайте обговоримо різні схеми перетичного захисту надмірного струму.

Захист радіального підводу

У радіальному підводі потужність рухається лише в одному напрямку, від джерела до споживача. Такий тип підводів можна легко захистити, використовуючи або реле зі сталим часом, або реле з оберненим часом.

Захист лінії реле зі сталим часом

Ця схема захисту дуже проста. Тут вся лінія поділяється на різні секції, і кожна секція оснащена реле зі сталим часом. Реле, найближче до кінця лінії, має мінімальне налаштування часу, тоді як часова настройка інших реле послідовно збільшується, у напрямку джерела.

Наприклад, припустимо, що на точці A знаходиться джерело, як показано на нижньому малюнку

На точці D встановлений автоматичний вимикач CB-3 зі сталим часом роботи реле 0,5 сек. Послідовно, на точці C встановлений інший автоматичний вимикач CB-2 зі сталим часом роботи реле 1 сек. Наступний автоматичний вимикач CB-1 встановлений на точці B, яка найближча до точки A. На точці B реле налаштовано на час роботи 1,5 сек.

Тепер припустимо, що аварія відбувається на точці F. Через цю аварію аварійний струм проходить через всі трансформатори струму (CT), підключені до лінії. Але оскільки час роботи реле на точці D мінімальний, автоматичний вимикач CB-3, пов'язаний з цим реле, спрацює першим, щоб ізольувати аварійну зону від решти частини лінії.

 Якщо через будь-яку причину CB-3 не спрацює, то наступне реле з більшим часом роботи спрацює, щоб запустити пов'язаний автоматичний вимикач. У цьому випадку спрацює CB-2. Якщо CB-2 також не спрацює, то наступний автоматичний вимикач, тобто CB-1, спрацює, щоб ізольувати більшу частину лінії.

Переваги захисту лінії реле зі сталим часом

Основною перевагою цієї схеми є простота. Друга основна перевага полягає в тому, що під час аварії лише найближчий автоматичний вимикач до джерела від аварійної точки спрацює, щоб ізольувати конкретну позицію лінії.

Недоліки захисту лінії реле зі сталим часом

При багатьох секціях в лінії, реле, ближче до джерела, має довший затримку, що означає, що аварії, ближче до джерела, займають більше часу для ізоляції, що може призвести до серйозних пошкоджень.

Захист лінії надмірного струму реле з оберненим часом

Недолік, про який ми обговорили в контексті захисту надмірного струму ліній передачі зі сталим часом, можна легко подолати, використовуючи реле з оберненим часом. У релі з оберненим часом час роботи обернено пропорційний до аварійного струму.

На попередньому малюнку загальне налаштування часу реле на точці D є мінімальним, і це налаштування часу послідовно збільшується для реле, пов'язаних з точками, що йдуть до точки A.

У разі аварії на точці F очевидно спрацює CB-3 на точці D. Якщо CB-3 не відкриється, спрацює CB-2, оскільки загальне налаштування часу в цьому релі на точці C більше.

Хоча реле, найближче до джерела, має найдовшу настройку, воно спрацює швидше, якщо велика аварія відбудеться ближче до джерела, оскільки час його роботи обернено пропорційний до аварійного струму.

Захист надмірного струму паралельних підводів

Для підтримання стабільності системи потрібно підключати завантаження до джерела двома або більше підводами паралельно. Якщо аварія відбудеться в одному з підводів, лише цей аварійний підвод повинен бути ізольований від системи, щоб забезпечити неперервність живлення від джерела до завантаження. Це вимога робить захист паралельних підводів трохи складнішим, ніж простий ненаправлений захист надмірного струму лінії, як у випадку радіальних підводів. Захист паралельних підводів вимагає використання направленних реле та налаштування часу роботи реле для вибіркового відключення.

Є два підводи, підключені паралельно від джерела до завантаження. Обидва підводи мають ненаправлені реле надмірного струму на стороні джерела. Ці реле повинні бути реле з оберненим часом. Також обидва підводи мають направлені реле або реле зворотного потоку на своїй стороні завантаження. Реле зворотного потоку, використовувані тут, повинні бути моментальними. Це означає, що ці реле повинні спрацювати, як тільки потік потужності в підводі буде змінений. Нормальний напрямок потоку потужності - від джерела до завантаження.

Тепер, припустимо, що аварія відбувається на точці F, де аварійний струм дорівнює I f.

Ця аварія отримає два паралельні шляхи від джерела, один через автоматичний вимикач A, а інший через CB-B, підвод-2, CB-Q, шину завантаження та CB-P. Це чітко показано на нижньому малюнку, де IA та IB - це струми аварії, розподілені між підводом-1 та підводом-2 відповідно.

За законом Кірхгофа, I A + IB = If.

Тепер, IA проходить через CB-A, IB - через CB-P. Оскільки напрямок потоку CB-P змінився, він спрацює моментально. Але CB-Q не спрацює, оскільки потік потужності (струму) у цьому автоматичному вимикачі не змінився. Відразу після того, як CB-P відкрився, аварійний струм IB перестає проходити через підвод, і тому немає питання про подальшу роботу реле з оберненим часом. IA все ще продовжує проходити, навіть після відкриття CB-P. Через надмірний струм IA, CB-A спрацює. Таким чином, аварійний підвод ізольовано від системи.

Диференційний захист провідними дротами

Це просто диференційна схема захисту, застосована до підводів. Існують різні диференційні схеми захисту ліній, але системи Мерца-Прайса та система Translay є найпопулярнішими.

Система Мерца-Прайса

Принцип роботи системи Мерца-Прайса дуже простий. У цій схемі захисту ліній, ідентичні трансформатори струму (CT) підключені до обох кінців лінії. Полюси CT однакові. Секції цих трансформаторів струму та робочі катушкі двох моментальних реле утворюють замкнений контур, як показано на нижньому малюнку. У контурі використовується провідний дріт, щоб з'єднати обидві секції CT та обидві катушки реле, як показано.

Тепер, з малюнка добре видно, що коли система знаходиться в нормальному стані, жоден струм не проходить через контур, оскільки вторинний струм одного CT компенсує вторинний струм іншого CT.

Тепер, якщо відбудеться аварія в певній частині лінії між цими двома CT, вторинний струм одного CT більше не буде рівним і протилежним вторинному струму іншого CT. Тому в контурі буде циркулюючий струм.

Через цей циркулюючий струм, катушка обох реле закриє цепь відключення пов'язаних автоматичних вимикачів. Тому аварійна лінія буде ізольована з обох кінців.