Защита на фидер

Заштита на фидерите

Дефиниција

Заштитата на фидерите се однесува на заштитата на електричните фидери од грешки за да се осигура непрекинато снабдување со енергија на мрежата. Фидерите пренесуваат електрична енергија од преобразувачни станции до крајната точка на оптерање. Због нивната важна улога во мрежата за дистрибуција на енергија, заштитата на фидерите од различни видови грешки е од најголема важност. Основните барања за заштита на фидерите се следниве:

• Селективно прекинување: Во моментот на кратко поврзување, само прекинувачот најблиск до грешката треба да се отвори, додека сите други прекинувачи остануваат затворени. Ова минимизира влијанието врз снабдувањето со енергија и намалува опсегот на прекинување.

• Резервна заштита: Ако прекинувачот најблиск до грешката не успее да се отвори, соседните прекинувачи мораат да функционираат како резервна заштита за изолација на дефектната секција. Оваа редунданција гарантира надежноста на целокупниот систем.

• Оптимален одговор на релеите: Времето на работа на заштитните релеи треба да се минимизира за да се одржи стабилноста на системот, додека се спречува непотребното прекинување на здрави цеви. Овој баланс е есенцијален за ефикасна обработка на грешките.

Времинска градирана заштита

Времинската градирана заштита е шема која вклучува поставување на времената на работа на релеите во последователен редослед. Овој пристап гарантира дека кога се случи грешка, само можебитно најмала дел од електричниот систем се изолира, со тоа минимизирајќи прекинувањето на целокупното снабдување со енергија. Практичните применби на времинската градирана заштита се опишани подолу.

Заштита на радијалните фидери

Радијалниот систем за снабдување со енергија е карактеристичен со једносмерен ток на енергија, од генераторот или изворот на снабдување кон крајната точка на оптерање. Меѓутоа, овој систем има значајен недостаток: во моментот на грешка, одржувањето на непрекинато снабдување со енергија на крајната точка на оптерање станува предизвик.

Во радијален систем каде што повеќе фидери се поврзани во серија, како што е прикажано на слика, целта е да се изолира можебитно најмалата дел од системот кога се случи грешка. Времинската градирана заштита ефективно го постигува овој цел. Системот за заштита против прекомерен ток е конфигуриран така што колку што релеото е подалеку од генераторската станција, тоа има кратко време на работа. Овој хиерархиски механизам за поставување на време гарантира дека грешките се чистат колку што е можно поблиску до изворот на проблемот, намалувајќи влијанието на остатокот од системот.

Кога се случи грешка на SS4, релеот OC5 треба да биде првиот кој ќе работи, наместо било кој друг реле. Ова значи дека временото на работа на релеот OC4 мора да биде кратко од временото на работа на релеот OC3, и така натаму. Ова ясно покажува потребата од правилно временско градирање за овие релеи. Минималниот временски интервал помеѓу два соседни прекинувачи се определува со збирот на своите времена за чистење и мал маргин за безбедност.

За обично користените прекинувачи, минималното дискриминационно време помеѓу прекинувачите при поправка е околу 0.4 секунди. Временските поставувања за релеите OC1, OC2, OC3, OC4, и OC5 се поставени на 0.2 секунди, 1.5 секунди, 1.5 секунди, 1.0 секунда, 0.5 секунди, и инстантано соодветно. Помошно на временското градирање, е важно да се минимизира временото на работа за тешки грешки. Ова може да се постигне со поврзување на временски ограничители во паралела со трпниот цев.

Заштита на паралелни фидери

Паралелните поврзани фидери се главно користат за осигурување на непрекинато снабдување со енергија и дистрибуција на оптерањето. Кога се случи грешка во заштитен фидер, заштитниот уред ќе го идентификува и изолира дефектниот фидер, дозволувајќи на останатите фидери моментално да превземат зголеменото оптерање.

Еден од наједноставните и најефективни методи за заштита на релеите во системите со паралелни фидери вклучува користење на временски градирани релеи за прекомерен ток со инверзна временска карактеристика на испорачната страна, комбинирани со инстантни релеи за обратен ток или насочени релеи на примиачната страна, како што е прикажано на сликата подолу. Оваа конфигурација овозможува брзо и точко детектирање и изолација на грешките, подобрувајќи го целокупниот надеженост и стабилност на системот со паралелни фидери.

Кога се случи тешка грешка F на било која од линиите, енергијата ќе текне во грешката од обете страни на линијата. Како резултат, насоката на текот на енергијата низ релеото на точката D ќе се преврти, причинувајќи релеото да се отвори.

Прекомерниот ток потоа ќе биде ограничен до точката B сѐ додека неговиот реле за прекомерен ток не ќе се активира и прекине прекинувачот. Оваа акција целосно изолира дефектниот фидер, дозволувајќи на продолжување на снабдувањето со енергија низ здравиот фидер. Меѓутоа, овој метод е ефективен само кога грешката е доволно тешка за да се преврти насоката на текот на енергијата на D. Затоа, диференцијалната заштита се вклучува дополнително на заштитата против прекомерен ток на двете страни на линијата за подобрување на надежноста на системот за заштита.

Заштита на системот со прстенска магистрала

Системот со прстенска магистрала е мрежа за поврзување која поврзува серија на електроцентрални станции преку многу патишта. Во овој систем, насоката на текот на енергијата може да се регулира според потребите, особено кога се користат поврзувања.

Основниот схема на таков систем е прикажан на сликата подолу, каде G претставува електроцентрална станција, а A, B, C, и D означуваат преобразувачни станции. На електроцентралната станција, енергијата текнува во една насока, така што релеи за прекомерен ток со временски лаг не се потребни. Релеи за прекомерен ток со временско градирање се инсталирани на краевите на преобразувачните станции. Овие релеи ќе се активираат само кога прекомерниот ток текнува од преобразувачните станции што ги заштитуваат, осигурувајќи селективна изолација на грешките и одржувајќи стабилноста на системот со прстенска магистрала.

Кога се преминува низ прстенот во насока на GABCD, релеите на далечинската страна на секоја станција се конфигурирани со постепено намалување на временскиот лаг. На електроцентралната станција, временскиот лаг е поставен на 2 секунди; на станциите A, B, и C, поставувањата се 1.5 секунди, 1.0 секунда, и 0.5 секунди соодветно, додека релеото на следната релевантна точка функционира инстантано. Слично, кога се движиме низ прстенот во спротивна насока, релеите на излегуващите страни се поставени според соодветен временски лаг.

Кога се случи грешка на точката F, енергијата текнува во грешката преку две различни патишта: ABF и DCF. Релеите што се активираат се онаа што се наоѓаат меѓу преобразувачната станција B и точката на грешката F, како и меѓу преобразувачната станција C и точката на грешката F. Оваа конфигурација гарантира дека грешка на било која дадена секција на системот со прстенска магистрала ќе ги активира само релевантните релеи на тој конкретен дел. Со тоа, неутралните делови на системот можат да продолжат да функционираат без прекин, одржувајќи целоста и надежноста на целокупната мрежа за дистрибуција на енергија.