Piiritletud maapuute kaitsmine

Maapuudused: põhjused, mõjud ja kaitsemeetmed

Maapuude tekkimisel on olemas ebatähtsune elektriline ühendus nõelvoolujoonega ja maaga. See toimub tavaliselt isolatsiooni katkemise tõttu, mis võib tingida faktorid nagu elektriliste komponentide vananemine, mehaaniline kahjustus või raske keskkonnaalaste tingimuste alluvus. Kui maapuudus aset leidub, siis lühikese ühenduse voolujoontes tekivad suured voolud. Need puuduse voolud tagastuvad allika juurde kas läbi maapind ise või ühendatud elektrilise seadmega.

Maapuuduse voolude olemasolu võib omada tugevaid tagajärgi. Nad võivad põhjustada olulist kahju elektrisüsteemi seadmetele, sealhulgas transformatortele, mootoritele ja lüliti-seadmetele, segeldades komponente, sulgudes isolatsiooni ja isegi põhjustades füüsilist hävitamist. Lisaks rikutavad maapuudused elektri tarnepidevatust, mille tulemuseks on energiakatked, mis võivad mõjutada elamumajapidamisi, äri- ja tööstuslikke tarbijaid.

Maapuudusega kaasnevate riskide vähendamiseks kasutatakse piiratud maapuude kaitsemeetodit. Selle kaitsemeetodi tuumiks on maapuude rele, mis on oluline osa, mis mängib olulist rolli elektrisüsteemi kaitsetes. Kui maapuudus avastatakse, antakse maapuude relilt sisse lülituse käsk lüliti-leevaliku. See tegu kiiresti eraldab vigase joone osa, piirates nii vigase voolu liikumist ja vähendades potentsiaalset kahju.

Maapuude rele paigutatakse strateegiliselt jääkvoolu transformatori ülejäänud osasse, nagu järgmise joonise näitab. See positsioneerimine võimaldab relile tõhusalt jälgida ja tuvastada ebatavalisi voolujõkke, mis viitavad maapuudustele. Eriti see pakub olulist kaitset transformatorite delta või maavaba tähistatud kattede jaoks, kaitstes neid kriitilisi komponente vigase voolu hävitavatest mõjustest. Järgmine joonis näitab ka maapuude rele'i täpset ühendust transformatori tähistatud või deltakattega, rõhutades kindlat konfiguratsiooni, mis tagab usaldusväärse vigade tuvastamise ja kaitse.

Maapuude kaitsemeetodi konfiguratsioon ja toimimine

Voolu transformatoored (CT-d) mängivad olulist rolli maapuude kaitsemeetodis, paigutatud mõlemal pool määratud kaitsepiirkonda. Nende CT-de sekundaarterminals on paralleelselt ühendatud kaitse religa, moodustades olulise elektrilise tee vigade tuvastamiseks. CT-de väljund on spetsiaalselt disainitud, et esindada nulljärjestuse voolu, mis liigub elektrilises joones. Märgatavasti säilitab nulljärjestuse vool puudumist välise vigade korral, samas kui sisemise vigade korral see tõuseb väärtusele, mis on kaks korda suurem kui tegelik viga.

Maapuude kaitsemeetodi toimimine

Elektrisüsteemi tähistatud külg on kaitstud piiratud maapuude kaitsemeetodiga, nagu järgmine joonis näitab. See kaitsemeetod on insenerdatud, et täpselt tuvastada ja reageerida maapuudustele kaitsepiirkonnas, kasutades nulljärjestuse voolu unikaalseid omadusi, et tagada kiire ja usaldusväärne vigade eraldamine.

Maapuude kaitsemeetod: toimimismeetodid ja disainielemendid

Kui ebasises elektrivõrgus, mida tähistatakse F1, toimub vigane sündmus, siis see viga tekitab voolud I1 ja I2, mis liiguvad voolu transformatoore (CT) sekundaaridel. Elektrilise konfiguratsiooni ja ebaseaduslike vigade loomuse tõttu on I1 ja I2 summa null. Vastupidiselt, kui viga toimub kaitsepiirkonnas, öelda saan F2, siis on ainult vool I2 olemas; vool I1 tühistub või on väga väike. See I2 liigub maapuude rele'i kaudu, käivitades selle toimimise. Oluliselt on maapuude rele disainitud, et aktiveeruda ainult kaitsepiirkonna sisemiste vigade korral, tagades, et see selektiivselt eraldab vigased elektrisüsteemi osad.

Maapuude rele peab olema suurel määral tundlik, et täpselt tuvastada vigu. See on insenerdatud, et tuvastada voolu, mis ületavad nõutavat windingu voolu vähemalt 15%. See konkreetne seadistus lubab relile kaitsta defineeritud, piiratud osa elektrilisest windingust, mille tõttu seda kaitsemeetodit õigustatult nimetatakse piiratuks maapuude kaitseks.

Kaitsemeetodi usaldusväärsuse täiustamiseks on religa sarjana ühendatud stabiliseeriva voolu. See lisand on oluline, sest see efektiivselt vähendab magnetiseerimise inrush voolu mõju. Magnetiseerimise inrush voolud, mis võivad ilmneda süsteemi energiseerimise või muude ajutiste sündmuste ajal, võivad põhjustada relili vale trippingu. Stabiliseeriva voolu abil vastastikku nende ebaingelike vooludega, tagab see, et maapuude rele reageerib ainult tõeliste vigade tingimustele, parandades nii kogu elektrilise kaitsemeetodi terviklikkust ja usaldusväärsust.