Pagprotekta sa Feeder

Pagprotekta sa Feeder

Pangangailangan

Ang pagprotekta sa feeder ay tumutukoy sa pagbabantay sa mga electrical feeders laban sa mga fault upang matiyak ang walang humpay na suplay ng kuryente sa grid. Ang mga feeder ay nagdadala ng enerhiyang elektrikal mula sa mga substation hanggang sa dulo ng load. Dahil sa kanilang mahalagang papel sa network ng power distribution, mahalaga na maprotektahan ang mga feeder mula sa iba't ibang uri ng fault. Ang pangunahing pangangailangan para sa pagprotekta ng feeder ay sumusunod:

• Selektibong Pagtigil: Sa panahon ng short-circuit event, dapat lamang ang circuit breaker na pinakamalapit sa fault ang magbukas, habang ang lahat ng ibang circuit breakers ay mananatili na sarado. Ito ay minimisa ang epekto sa suplay ng kuryente at binabawasan ang saklaw ng mga pagkawalan ng suplay.

• Backup Protection: Kung ang circuit breaker na pinakamalapit sa fault ay hindi magbukas, ang mga adjacent na circuit breakers ay dapat gumana bilang backup protection upang i-isolate ang section na may fault. Ang redundansiya na ito ay matitiyak ang reliabilidad ng buong sistema.

• Optimal na Tugon ng Relay: Dapat maging minimo ang oras ng operasyon ng mga protection relays upang panatilihin ang estabilidad ng sistema habang pinipigilan ang hindi kinakailangang pagtigil ng mga healthy circuits. Mahalaga ang balanse na ito para sa epektibong pag-handle ng fault.

Time-Graded Protection

Ang time-graded protection ay isang skema na kinasasangkutan ng pag-set ng oras ng operasyon ng mga relay nang sequential. Ang pamamaraang ito ay matitiyak na kapag may fault, ang pinakamaliit na posibleng bahagi lamang ng electrical system ang i-isolate, na siyang nagmimina ng disruption sa buong suplay ng kuryente. Ang praktikal na aplikasyon ng time-graded protection ay inilarawan sa ibaba.

Pagprotekta sa Radial Feeders

Ang isang radial power system ay may unidirectional na flow ng kuryente, mula sa generator o supply source patungo sa dulo ng load. Gayunpaman, ang sistemang ito ay may malaking hadlang: sa panahon ng fault, mahirap panatilihin ang patuloy na suplay ng kuryente sa dulo ng load.

Sa isang radial system kung saan ang maraming feeders ay konektado nang series, tulad ng ipinapakita sa larawan, ang layunin ay i-isolate ang pinakamaliit na posibleng bahagi ng sistema kapag may fault. Ang time-graded protection ay epektibong natatamo ang layuning ito. Ang over-current protection system ay nakonfigura nang ang mas malayo ang relay mula sa generating station, ang mas maiksi ang oras ng operasyon nito. Ang hierarkikal na mekanismo ng pag-set ng oras na ito ay matitiyak na ang mga fault ay malilinis na nang malapit sa pinagmulan ng problema, na siyang nagbabawas ng epekto sa iba pang bahagi ng sistema.

Kapag may fault sa SS4, ang relay OC5 ang dapat unang gumana, hindi ang ibang relay. Ito ay nangangahulugan na ang oras ng operasyon ng relay OC4 ay dapat mas maikli kaysa sa relay OC3, at ganun din pababa. Ito ay malinaw na nagpapakita ng pangangailangan ng wastong time-grading para sa mga relay na ito. Ang minimum na interval ng oras sa pagitan ng dalawang adjacent na circuit breakers ay deteminado sa pamamagitan ng suma ng kanilang sariling clearance times at isang maliit na safety margin.

Para sa karaniwang ginagamit na circuit breakers, ang minimum na discriminating time sa pagitan ng mga breakers sa panahon ng adjustment ay humigit-kumulang 0.4 segundo. Ang time settings para sa relays OC1, OC2, OC3, OC4, at OC5 ay itinakda bilang 0.2 segundo, 1.5 segundo, 1.5 segundo, 1.0 segundo, 0.5 segundo, at instantaneous naman. Bukod sa time-grading system, mahalaga rin na ang oras ng operasyon para sa mga severe faults ay maging minimo. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-connect ng time-limiting fuses nang parallel sa trip coils.

Pagprotekta sa Parallel Feeders

Ang parallel feeder connections ay pangunahing ginagamit upang matiyak ang patuloy na suplay ng kuryente at mag-distribute ng load. Kapag may fault sa isang protected feeder, ang protective device ay mag-identify at i-isolate ang faulty feeder, na siyang nagbibigay-daan sa iba pang feeders na agad na tanggapin ang dumadagdag na load.

Isa sa pinakamadali at epektibong paraan ng proteksyon para sa mga relays sa parallel feeder systems ay ang paggamit ng time-graded overload relays na may inverse time characteristics sa sending end, kasama ang instantaneous reverse-power o directional relays sa receiving end, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang konfigurasyong ito ay nagbibigay-daan sa mabilis at tama na pag-detect at pag-i-isolate ng fault, na siyang nagpapataas ng kabuuang reliabilidad at estabilidad ng parallel feeder system.

Kapag may severe fault F sa anumang isa sa mga linya, ang kuryente ay mag-flown sa fault mula sa parehong sending at receiving ends ng linya. Bilang resulta, ang direksyon ng flow ng kuryente sa pamamagitan ng relay sa point D ay magbabago, na siyang nagdudulot ng pagbukas ng relay.

Ang sobrang kuryente ay pagkatapos ay magiging limitado sa point B hanggang ang overload relay ay gumana at trips ang circuit breaker. Ang aksyon na ito ay ganap na i-isolate ang faulty feeder, na siyang nagbibigay-daan sa patuloy na suplay ng kuryente sa pamamagitan ng healthy feeder. Gayunpaman, ang paraan na ito ay epektibo lamang kapag sapat na severe ang fault upang magbaliktad ang flow ng kuryente sa D. Kaya, idinagdag ang differential protection bukas sa overload protection sa parehong dulo ng linya upang palakasin ang reliabilidad ng sistema ng proteksyon.

Pagprotekta sa Ring Main System

Ang ring main system ay isang interconnection network na naka-link ang serye ng mga power stations sa pamamagitan ng maraming ruta. Sa sistemang ito, ang direksyon ng flow ng kuryente ay maaaring i-adjust kung kinakailangan, lalo na kapag ginagamit ang mga interconnections.

Ang basic schematic ng sistemang ito ay ipinapakita sa larawan sa ibaba, kung saan ang G ay kumakatawan sa generating station, at ang A, B, C, at D ay tumutukoy sa mga substation. Sa generating station, ang flow ng kuryente ay nasa isang direksyon lamang, kaya hindi kinakailangan ang time-lag overload relays. Ang time-graded overload relays ay nai-install sa dulo ng mga substation. Ang mga relay na ito ay gagana lamang kapag may overload current na nag-flow away mula sa mga substation na pinoprotektahan nila, na siyang matitiyak ang selective fault isolation at nagpapanatili ng estabilidad ng ring main system.

Kapag naglalakbay sa ring sa direksyon ng GABCD, ang mga relay sa far side ng bawat station ay nakonfigura na may paulit-ulit na bumababang time lags. Sa generating station, ang time lag ay itinakda sa 2 segundo; sa mga stations A, B, at C, ang mga setting ay 1.5 segundo, 1.0 segundo, at 0.5 segundo naman, habang ang relay sa susunod na relevant point ay gumagana nang instantaneous. Pareho rin, kapag naglalakbay sa ring sa kabaligtarang direksyon, ang mga relay sa outgoing sides ay itinatakda ayon sa corresponding time-lag pattern.

Kapag may fault na nangyari sa point F, ang kuryente ay nag-flown sa fault sa pamamagitan ng dalawang distinct na ruta: ABF at DCF. Ang mga relay na nagnanais ay ang mga nasa pagitan ng substation B at ang fault point F, at ang pagitan ng substation C at ang fault point F. Ang konfigurasyong ito ay matitiyak na ang fault sa anumang bahagi ng ring main system ay magpapagana lamang ng mga relevant na relay sa tiyak na bahaging iyon. Bilang resulta, ang hindi naapektuhan na bahagi ng sistema ay maaaring magpatuloy na gumana nang walang interruption, na siyang nagpapanatili ng integridad at reliabilidad ng kabuuang network ng power distribution.