Koristuse kaitsmine

Kõrvalduse kaitse

Määratlus

Kõrvalduse kaitse tähendab elektrikõrvaluste kaitset vigade eest, et tagada võrgu katkematu energiatarbimine. Kõrvalud edastavad elektrienergiat alamvooludest tarbijani. Nende olulise rolli arvestades võrgu jaoks on kõrvaluste kaitse erinevatüübiliste vigade eest väga tähtis. Kõrvalduse kaitse peamised nõuded on järgmised:

• Valikuline lülitumine: Lühikringi sündmuses peaks ainult lähima vigase lülitja avama, samas kui kõik muud lülitjad jääksid suletud. See vähendab mõju energiajagamisele ja piirab katkeid.

• Varakaitse: Kui lähima vigase lülitja ebaõnnestub avuda, peavad naaberlülitjad toimima varakaitseina, et isoleerida vigane osa. See korduvus tagab üldise süsteemi usaldusväärsuse.

• Optimaalne releede vastus: Kaitsereleede tööaeg peaks olema minimeeritud, et säilitada süsteemi stabiilsust, vältides tervete ringide ebavajaliku lülitumise. See tasakaal on oluline efektiivseks vigade käsitsemiseks.

Ajaga graadike kaitse

Ajaga graadike kaitse on skema, mis hõlmab releede tööaegade seadistamist järjestikuselt. See lähenemine tagab, et kui vigane osa tekib, siis isolitatakse vaid võimalikult väike osa elektrisüsteemist, vähendades seeläbi kogu energiajagamise katkestamist. Ajaga graadike kaitse praktilisi rakendusi on kirjeldatud allpool.

Radiaalkõrvaluste kaitse

Radiaalne energiasüsteem on määratud ühesuunalise energiajagamisega, mis liigub generaatorist või tarbimiskällast tarbijani. Siiski sellel süsteemil on oluline puudus: kui vigane osa tekib, muutub raskemaks hoida energiajagamise jätkuvust tarbijal.

Radiaalses süsteemis, kus mitmed kõrvalud on üksteisega sarivahetuses, nagu joonisel näidatud, on eesmärk isolida vaid võimalikult väike süsteemi osa, kui vigane osa tekib. Ajaga graadike kaitse saavutab seda eesmärki efektiivselt. Liiga suure jõuduga kaitse süsteem on konfigureeritud nii, et mida kaugemalt rel ei asu genereerimisjaamast, seda lühem on tema tööaeg. See hierarhilise ajaseadistuse mehhanism tagab, et vigased osad lahkuksid võimalikult lähedalt probleemi allikast, vähendades seeläbi mõju ülejäänud süsteemile.

Kui SS4-l tekib vigane osa, peaks OC5-rel esimesena töötama, mitte mõni muu rel. See tähendab, et OC4-reli tööaeg peab olema lühem kui OC3-reli tööaeg jne. See selgelt näitab sobiva aja-graadimise vajalikkust neile releedele. Kahe naaberlülitja vaheline miinimumaja määratakse nende endi puhastamisaegade summa ja väikese ohutusmarginaali kaudu.

Tavaliselt kasutatavate lülitjate puhul on lülitjate vaheline miinimumaja reguleerimisel umbes 0,4 sekundit. Releed OC1, OC2, OC3, OC4 ja OC5 aja seaded on seatud vastavalt 0,2 sekundit, 1,5 sekundit, 1,5 sekundit, 1,0 sekundit, 0,5 sekundit ja otsene vastavalt. Lisaks aja-graadimise süsteemile on oluline, et tõsiste vigade korral oleks tööaeg minimeeritud. Seda saab saavutada aja-piiravaid segurite siduma paralleelselt trip-koilidega.

Paralleelsete kõrvaluste kaitse

Paralleelsete kõrvalside ühendused kasutatakse peamiselt energiajagamise jätkuvuse tagamiseks ja koormuse jagamiseks. Kui kaitstud kõrvalus tekib vigane osa, tuvastab ja isoleerib kaitsevahend vigane kõrvalus, lubades ülejäänud kõrvalused viivitamatult võtta üle suurenenud koormuse.

Üks lihtsamaid ja efektiivsamaid kaitsemeetodeid paralleelsete kõrvalside süsteemides on kasutada aja-graaditud ülekoormusreleid, mis omavad pöördajalisust saatmise lõpus, kombinatsioonis otsese pöördjõuga või suunalise religa vastuvõtmise lõpus, nagu joonisel näidatud. See konfiguratsioon võimaldab kiiret ja täpset vigade tuvastamist ja isoleerimist, parandades paralleelsete kõrvalside süsteemi üldist usaldusväärsust ja stabiilsust.

Kui ühelgi joonel tekib tõsine vigane osa F, virtub energia vigasse samaaegselt joone saatmise ja vastuvõtmise lõpust. Seetõttu pöörab D punktis reeli läbi virtua jõud suuna, põhjustades reeli avamise.

Seejärel piirdub ülekoormus B punktini, kuni selle ülekoormusrel aktiveerub ja lülitab välja lülitja. See tegevus täielikult isoleerib vigase kõrvaluse, lubades energiajagamist jätkuda tervel kõrvalusel. See meetod on aga tõhus vaid siis, kui vigane osa on piisavalt tõsine, et pöörduda D punktis. Seetõttu on lisaks ülekoormuskaitsele kahe pool joone lõpus lisatud diferentsiaalkaitse, et parandada kaitse süsteemi usaldusväärsust.

Ringjoone süsteemi kaitse

Ringjoone süsteem on sidevõrk, mis ühendab mitmeid elektrijaame mitmete marsruutidega. Selles süsteemis saab vajaduse korral kohandada energia virtua suunda, eriti kui kasutatakse sideviideid.

Selle süsteemi põhiline skeem on joonisel näidatud, kus G tähistab genereerimisjaama, ja A, B, C ja D tähistavad alamvooluid. Genereerimisjaamas virtub energia ühes suunas, seega pole vaja aja-luba ülekoormusreleid. Alamvoolude lõpudel on paigaldatud aja-graaditud ülekoormusreleid. Need releed lülituvad ainult siis, kui ülekoormusvirtus virtub nende kaitsta alamvooludest eemale, tagades valikulise vigade isoleerimise ja säilitades ringjoone süsteemi stabiilsust.

Kui ringi läbitakse suunas GABCD, on igas jaamas paremal pool asuvate releede aja-lübad seadistatud järk-järgult vähenemas. Genereerimisjaamas on aja-luba seatud 2 sekundile; A, B ja C jaamadel on need vastavalt 1,5 sekundit, 1,0 sekundit ja 0,5 sekundit, samas kui järgmine relevantne punkt toimib otseselt. Samuti, kui ringi läbitakse vastupidises suunas, on väljamineva pool asuvate releede aja-lübad seadistatud vastavalt aja-luba musterile.

Kui F punktis tekib vigane osa, virtub energia vigasse kahte erinevat marsruuti: ABF ja DCF. Töötavad neid releid, mis asuvad substaatsiooni B ja vigase osa F vahel, ning substaatsiooni C ja vigase osa F vahel. See konfiguratsioon tagab, et ringjoone süsteemi mis tahes osa vigane osa põhjustab vaid selle konkreetse osa relevantsete releede töötamise. Seetõttu saavad mõjutamata jäänud süsteemi osad jätkata tööd katkemata, säilitades kogu energiajagamisvõrgu täielikkuse ja usaldusväärsuse.