Rajoitettu maanvirtasuojaus

Maapuut: Syynä olevat tekijät, vaikutukset ja suojausmenetelmät

Maapuu syntyy, kun on olemassa ei-tavallinen sähköyhteys välillä yksi levottomasta johtimesta ja maan välillä. Tämä tapahtuu yleensä eristymisen romahdusta, joka voi aiheutua tekijöiltä, kuten sähkökomponenttien vanheneminen, mekaaninen vaurio tai altistuminen ansoisille ympäristölle. Kun maapuu tapahtuu, lyhytkeskustavirrat kulkevat sähköjärjestelmän läpi. Nämä puuvirrat palautuvat lähdepaikkaan joko maan kautta tai yhdistettyjen sähkölaitteiden kautta.

Maapuuvirtojen olemassaolo voi aiheuttaa vakavia seurauksia. Ne voivat aiheuttaa merkittävää vahinkoa sähköjärjestelmän laitteisiin, mukaan lukien muuntajat, moottorit ja kytkentälaitteet, ylikuumennuksen, eristeen sulamisen ja jopa fyysisen tuhon. Lisäksi maapuut häiritsevät sähköntoimituksen jatkuvuutta, mikä voi vaikuttaa asuin-, kauppa- ja teollisuuskäyttöön.

Maapuuhaittojen vähentämiseksi käytetään rajoitetun maapuusuojan suunnitelmaa. Tämän suojan ytimessä on maapuurelay, joka on kriittinen komponentti, jolla on keskeinen rooli sähköjärjestelmän suojaamisessa. Kun maapuu havaitaan, maapuurelay antaa katkaistuksen komennon kytkimeen. Tämä toimi nopeasti eristää virheellisen osan piiristä, rajoittaen puuvirran virtaus ja vähentäen mahdollisia vahinkoja.

Maapuurelay sijoitetaan jäännösosassa virtasensorien (CT) sisällä, kuten alla oleva kuva osoittaa. Tämä sijoitus mahdollistaa relaatin tehokkaan valvonnan ja epänormaalien virtojen havaitsemisen, jotka ovat merkki maapuusta. Erikoisesti se tarjoaa olennaisen suojan muuntajien delta- tai maastettujen tähtiformaattisten kytkentöjen suojaksi, suojaamalla näitä kriittisiä komponentteja puuvirtojen tuhoisilta vaikutuksilta. Alla oleva kuva myös näyttää maapuurelayn yksityiskohtaiset yhteydet muuntajan tähti- tai deltakytkentöihin, korostamalla tarkkaa konfiguraatiota, joka varmistaa luotettavan puun havaitsemisen ja suojan.

Maapuusuojajärjestelmän konfigurointi ja toiminta

Virtasensorit (CT) ovat avainkomponentteja maapuusuojajärjestelmässä, sijoitettuna strategisesti suojattavan alueen molemmilla puolilla. CT:n sekundäärijohdot yhdistetään suojarelayyn parallellisesti, muodostaen olennaisen sähköisen polun puheluiden havaitsemiseen. CT:n ulostulo on erityisesti suunniteltu edustamaan nollajärjestysvirran, joka kulkee sähkölinjan läpi. Huomioitavaa on, että ulkopuolisessa puussa nollajärjestysvirta on poissa, kun taas sisäisessä puussa se kasvaa arvoon, joka on kaksinkertainen todelliseen puuvirtaan verrattuna.

Maapuusuojajärjestelmän toiminta

Sähköjärjestelmän tähtiyhdytetty puoli on suojattu rajoitetulla maapuusuojalla, kuten alla oleva kuva osoittaa. Tämä suojajärjestelmä on suunniteltu tarkasti havaitsemaan ja reagoimaan maapuuihin suojattujen alueiden sisällä, hyödyntäen nollajärjestysvirran ainutlaatuisia ominaisuuksia nopean ja luotettavan puun eristyksen varmistamiseksi.

Maapuusuojajärjestelmä: Toimintamekanismi ja suunnittelun ominaisuudet

Oletetaan, että ulkopuolinen puu, jota merkitään F1, tapahtuu sähköverkossa. Tämä puutilanne aiheuttaa virtojen I1 ja I2 kulkevan virtasensorien (CT) sekundääreissä. Sähköisen konfiguraation ja ulkopuolisen puun luonteen vuoksi I1 ja I2 summa on nolla. Päinvastoin, kun puu tapahtuu suojattujen alueiden sisällä, sanotaan F2, vain I2 on läsnä; I1 on tehokkaasti peruutettu tai on negliigibel. Tämä I2 kulkee maapuurelayn läpi, aktivoiden sen toiminnan. Maapuurelay on suunniteltu aktivoimaan itsensä vain sisäisten puujen vastaamiseksi suojattujen alueiden sisällä, varmistaen, että se selektiivisesti eristää vialliset osat sähköjärjestelmästä.

Maapuurelayn on oltava erittäin herkkä puujen tarkkaa havaitsemista varten. Se on suunniteltu havaitsemaan puuvirtoja, jotka ylittävät kytkimen normaalin virran vähintään 15%. Tämä tietty asetus mahdollistaa relaatin suojata määritellyn, rajatun osan sähkökytkentästä, miksi tämä suojajärjestelmä on perustellusti nimetty rajoitetuksi maapuusuojaksi.

Suojajärjestelmän luotettavuuden parantamiseksi stabiloiva virta on yhdistetty sarjassa relaatin kanssa. Tämä lisäys toimii elintärkeänä: se tehokkaasti lievittää magnetisoivan virran vaikutusta. Magnetisoivat virrat, jotka voivat tapahtua järjestelmän energian saamisen tai muun tilapäisen tapahtuman aikana, voivat aiheuttaa relaatin väärän katkaisun. Vastahtamalla näitä ei-toivottuja virtoja, stabiloiva virta varmistaa, että maapuurelay reagoi vain aitoihin puutilanteisiin, parantaen siten sähköisen suojajärjestelmän kokonaista eheyttä ja luotettavuutta.