Barošanas aizsardzība

Pārziņas līnijas aizsardzība

Definīcija

Pārziņas līnijas aizsardzība attiecas uz elektrisku pārziņas līniju aizsardzību pret defektiem, lai nodrošinātu neapturamu tīkla elektroenerģijas piegādi. Pārziņas līnijas transmēra elektroenerģiju no transformatorstacijām uz patērētāju galu. Ņemot vērā to svarīgo lomu elektroenerģijas sadalīšanas tīklā, pārziņas līniju aizsardzība pret dažādiem defekta veidiem ir visaugstākā prioritāte. Pārziņas līniju aizsardzības galvenie prasījumi ir šādi:

• Selektīva atslēgšana: Krūtuma gadījumā tikai tuvākais krūtumam atradībā esošais automāts jāatver, bet citi automāti jāpaliek slēgtiem. Tas samazina ietekmi uz elektroenerģijas piegādi un samazina apgabalu, kurā notiek izbeigšana.

• Reservējuma aizsardzība: Ja tuvākais krūtumam atradībā esošais automāts nespēj atvērties, blakus esošie automāti jādarbojas kā reservējuma aizsardzība, lai izolētu defektājošo daļu. Šis dubultojums nodrošina kopējā sistēmas uzticamību.

• Optimāls relja reaģēšanas laiks: Aizsardzības relju darbības laiks jāsamazina, lai saglabātu sistēmas stabilitāti, vienlaikus novēršot nepieciešamos veselīgu līniju atslēgšanu. Šis līdzsvars ir būtisks efektīvai defekta apstrādei.

Laika gradveida aizsardzība

Laika gradveida aizsardzība ir shēma, kas ietver relju darbības laiku sekvenciālu iestatīšanu. Šis pieejas nodrošina, ka, kad notiek defekts, tiek izolēts tikai iespējami mazākais elektrotīkla daudzums, samazinot ietekmi uz kopējo elektroenerģijas piegādi. Laika gradveida aizsardzības praktiskās lietojuma piemēri ir aprakstīti zemāk.

Radilās pārziņas līniju aizsardzība

Radilās elektrosistēma raksturojas ar vienvirziena enerģijas plūsmu, kas virzās no ģeneratora vai piegādes avota uz patērētāju galu. Tomēr šajā sistēmā ir nozīmīgs trūkums: defekta gadījumā ir grūti uzturēt elektroenerģijas piegādes nepārtrauktību patērētāju galā.

Radilā sistēmā, kur daudzas pārziņas līnijas savienotas virkne, kā parādīts attēlā, mērķis ir, kad notiek defekts, izolēt tikai iespējami mazāko sistēmas daudzumu. Laika gradveida aizsardzība efektīvi sasniedz šo mērķi. Pārmērīga strāvas aizsardzības sistēma ir konfigurēta tā, lai, jo tālāk relis atrodas no ģenerēšanas stacijas, jo īsāks ir tā darbības laiks. Šis hierarhiskais laika iestatījumu mehānisms nodrošina, ka defekti tiek izsākoti pēc iespējas tuvāk problēmas avotam, samazinot ietekmi uz pārējo sistēmu.

Ja SS4 notiek defekts, pirmais jāstrādā relim OC5, nevis kādam citam relim. Tas nozīmē, ka rela OC4 darbības laiks jābūt īsāks par rela OC3 darbības laiku utt. Tas skaidri demonstrē pareizo laika gradēšanas nepieciešamību šiem reljiem. Divu blakus esošu automātu starpības minimālais laiks tiek noteikts kā to pašu izbeigšanas laiku summa un maza drošības marge.

Lai bieži izmantotiem automātiem, minimālais atšķirības laiks pieglabāšanas laikā ir aptuveni 0.4 sekundes. Relju OC1, OC2, OC3, OC4 un OC5 laika iestatījumi ir iestatīti atbilstoši 0.2 sekundes, 1.5 sekundes, 1.5 sekundes, 1.0 sekunde, 0.5 sekunde un momentāli. Papildus laika gradēšanas sistēmai, ir būtiski, lai smagāku defektu reaģēšanas laiks tiktu samazināts. To var sasniegt, savienojot laika ierobežojošus šķēršķus paralēli tripa bobinēm.

Paralēlo pārziņas līniju aizsardzība

Paralēlo pārziņas līniju savienojumi tiek galvenokārt izmantoti, lai nodrošinātu nepārtrauktu elektroenerģijas piegādi un izdalītu slodzes. Kad notiek defekts aizsargātajā pārziņas līnijā, aizsardzības ierīce atpazīs un izolēs defektājošo pārziņas līniju, ļaujot pārējām pārziņas līnijām tūlīt uzņemt palielināto slodzi.

Viena no vienkāršākajām un efektīvākajām aizsardzības metode paralēlās pārziņas līniju sistēmām ir izmantojot laika gradētas pārmērīgas slodzes relis ar inversā laika charakteristikām nosūtīšanas galā, kombinējot tos ar momentālām reversīvās spēka vai virziena relis saņemšanas galā, kā parādīts attēlā zemāk. Šī konfigurācija ļauj ātru un precīzu defekta atpazīšanu un izolāciju, palielinot paralēlās pārziņas līniju sistēmas kopējo uzticamību un stabilitāti.

Ja kāda no līnijām notiek smags defekts F, enerģija plūstēs defektā gan no nosūtīšanas, gan saņemšanas galas. Tā rezultātā caur relju punktā D enerģijas plūsmas virzienšanās mainīsies, izraisot relja atvēršanos.

Pārmērīgā strāva tiks ierobežota punktā B, kamēr tās pārmērīgās slodzes relis aktivizēsies un atvērs automātu. Šī darbība pilnībā izolē defektājošo pārziņas līniju, ļaujot elektroenerģijas piegādei turpināties caur veselo pārziņas līniju. Tomēr šī metode ir efektīva tikai tad, ja defekts ir pietiekami smags, lai mainītu enerģijas plūsmas virzienšanās punktā D. Tāpēc, papildus pārmērīgās slodzes aizsardzībai abos līnijas gados, tiek ieviesta diferenciālā aizsardzība, lai palielinātu aizsardzības sistēmas uzticamību.

Ringa tīkla aizsardzība

Ringa tīkls ir savienojumu tīkls, kas savieno vairākas enerģijas stacijas dažādos maršrutā. Šajā sistēmā enerģijas plūsmas virzienšanās var tikt pielāgota, it īpaši, ja tiek izmantoti savienojumi.

Šāda sistēma pamata shēma ir parādīta attēlā zemāk, kur G apzīmē enerģijas staciju, un A, B, C, D apzīmē transformatorstacijas. Enerģijas stacijā enerģijas plūsma virzās vienā virzienā, tāpēc nav nepieciešamas laika gradētas pārmērīgas slodzes relis. Laika gradētas pārmērīgas slodzes relis ir instalētas transformatorstaciju galā. Šīs relis strādās tikai tad, ja pārmērīgā strāva plūst prom transformatorstacijām, kuras tās aizsargā, nodrošinot selektīvu defekta izolāciju un uzturējot ringa tīkla stabilitāti.

Pārejošot pa ringu virzienā GABCD, katras stacijas otrā pusē esošie relji ir iestatīti ar progresīvi samazināmajiem laika gradējumiem. Enerģijas stacijā laika gradējums ir iestatīts uz 2 sekundēm; stacijās A, B un C laika gradējumi ir iestatīti atbilstoši 1.5 sekundēm, 1.0 sekundi un 0.5 sekundi, savukārt nākamā relja darbība notiek momentāli. Līdzīgi, pārejojot pa ringu pretējā virzienā, izietošo pusē esošie relji ir iestatīti atbilstoši atbilstošam laika gradējuma modelim.

Ja notiek defekts punktā F, enerģija plūst defektā divos atsevišķos maršrutā: ABF un DCF. Tie relji, kas strādā, ir situēti starp transformatorstaciju B un defekta punktu F, kā arī starp transformatorstaciju C un defekta punktu F. Šī konfigurācija nodrošina, ka, ja notiek defekts ringa tīkla jebkurā daļā, tikai atbilstošie relji šajā specifiskajā daļā strādā. Tādējādi neaizskartās sistēmas daļas var turpināt darboties bez pārtraukuma, uzturējot tīkla kopējo integritāti un uzticamību.