Pagsasanggalang sa Ipaglaban na Nalimitadong Lupa

Mga Pagsabog sa Lupa: Mga Dahilan, Implikasyon, at mga Tindakang Pangproteksyon

Ang isang pagsabog sa lupa ay nangyayari kapag may hindi inaasahang koneksyon ng elektrisidad sa pagitan ng isang live na konduktor at ang lupa. Karaniwang ito ay dulot ng pagkawala ng insulasyon, na maaaring sanhi ng mga bagay tulad ng pagtanda ng mga komponente ng elektrisidad, pinsalang mekanikal, o pagkakalantad sa mahigpit na kondisyong pangkapaligiran. Kapag nangyari ang isang pagsabog sa lupa, ang mga short-circuit current ay sumusulong sa sistema ng elektrisidad. Ang mga fault current na ito ay bumabalik sa pinagmulan, yaon sa pamamagitan ng mismong lupa o sa pamamagitan ng konektadong mga kagamitang elektrikal.

Ang pagkakaroon ng mga fault current sa lupa ay maaaring magdulot ng malubhang mga resulta. Ito ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa mga kagamitan sa loob ng sistema ng lakas, kasama na rito ang mga transformer, motors, at switchgear, sa pamamagitan ng pag-overheat ng mga komponente, pag-melt ng insulasyon, at kahit pa sa pisikal na pagkasira. Bukod dito, ang mga pagsabog sa lupa ay nagbabago ng patuloy na suplay ng elektrisidad, na nagreresulta sa mga brownout na maaaring makaapekto sa mga residente, komersyal, at industriyal na consumer.

Upang mapabuti ang mga panganib na kaugnay ng mga pagsabog sa lupa, ang restricted earth fault protection scheme ay ginagamit. Sa sentro ng proteksyon na ito ay ang earth fault relay, isang mahalagang komponente na gumagampan ng mahalagang papel sa pagliligtas ng sistema ng lakas. Kapag natuklasan ang isang pagsabog sa lupa, ang earth fault relay ay nagbibigay ng tripping command sa circuit breaker. Ang aksyon na ito ay mabilis na nag-i-isolate ng masasamang bahagi ng circuit, na limitado ang daloy ng fault current at minimisa ang potensyal na pinsala.

Ang earth fault relay ay maingat na inilalagay sa residual na bahagi ng mga current transformers, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang posisyon na ito ay nagbibigay-daan para sa efektibong pag-monitor at pag-detect ng abnormal na daloy ng current na nagpapahiwatig ng mga pagsabog sa lupa. Partikular na ito ay nagbibigay ng mahalagang proteksyon para sa mga delta o unearthed star windings ng mga power transformers, na pinoprotektahan ang mga critical na komponente mula sa destructive na epekto ng fault currents. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita rin ng detalyadong koneksyon ng earth fault relay sa mga star o delta windings ng transformer, na nagbibigay-diin sa tamang configuration na nag-aasikaso ng reliable na fault detection at proteksyon.

Pangkonfigurasyon at Operasyon ng Sistema ng Proteksyon sa Pagsabog sa Lupa

Ang mga current transformers (CTs) ay gumagampan ng mahalagang papel sa sistema ng proteksyon sa pagsabog sa lupa, na maingat na inilalagay sa parehong bahagi ng designated protective zone. Ang secondary terminals ng mga CTs ay konektado sa parallel sa protective relay, na nagbibuo ng vital na electrical pathway para sa fault detection. Ang output ng mga CTs ay espesyal na disenyo upang kumatawan sa zero sequence current na umuusbong sa electrical line. Nararapat na, sa panahon ng external fault, ang zero sequence current ay wala, habang sa panahon ng internal fault, ito ay tumaas sa halaga na dalawang beses ang aktwal na fault current.

Operasyon ng Sistema ng Proteksyon sa Pagsabog sa Lupa

Ang star-connected side ng sistema ng elektrisidad ay pinoprotektahan ng restricted earth fault protection mechanism, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang proteksyon na ito ay disenyo upang maging precise sa pag-detect at pag-respond sa mga pagsabog sa lupa sa loob ng protected zone, na gumagamit ng unique characteristics ng zero sequence current upang matiyak ang mabilis at reliable na fault isolation.

Sistema ng Proteksyon sa Pagsabog sa Lupa: Mekanismo ng Operasyon at Mga Katangian ng Disenyo

Kung may external fault, na tinatawag na F1, ang nangyari sa network ng elektrisidad. Ang fault event na ito ay nagpapadala ng mga current I1 at I2 na umuusbong sa secondaries ng mga current transformers (CTs). Dahil sa electrical configuration at nature ng external faults, ang sum ng I1 at I2 ay zero. Sa kabilang banda, kapag nangyari ang fault sa loob ng protected zone, sabihin na F2, ang current I2 lamang ang naroroon; ang current I1 ay nakakansela o negligible. Ang I2 na ito ay lumalampas sa earth fault relay, na nag-trigger ng operasyon nito. Mahalaga, ang earth fault relay ay disenyo upang mag-operate eksklusibong sa internal faults sa loob ng protected zone, na tiyakin na ito ay selective na nag-i-isolate ng masasamang bahagi ng sistema ng elektrisidad.

Ang earth fault relay ay dapat magkaroon ng mataas na degree ng sensitivity upang maging accurate sa pag-detect ng faults. Ito ay disenyo upang makapagtantiya ng fault currents na lumampas sa rated winding current ng hindi bababa sa 15%. Ang setting na ito ay nagbibigay-daan para sa relay na maprotektahan ang defined, restricted portion ng winding, kaya ang proteksyon na ito ay tinatawag na restricted earth fault protection.

Upang paunlarin ang reliabilidad ng sistema ng proteksyon, ang stabilizing current ay konektado sa series sa relay. Ang addition na ito ay naglalaman ng vital na function: ito ay effectively mitigates ang impact ng magnetizing inrush currents. Ang mga magnetizing inrush currents, na maaaring mangyari sa panahon ng system energization o iba pang transient events, ay may potensyal na maging dahilan ng false tripping ng relay. Sa pamamagitan ng counteracting ng mga unwanted currents, ang stabilizing current ay nagse-sure na ang earth fault relay ay respond lang sa genuine fault conditions, na nagpapabuti ng overall integrity at dependability ng sistema ng proteksyon ng elektrisidad.