การป้องกันฟีดเดอร์

การป้องกันสายฟีดเดอร์

คำนิยาม

การป้องกันสายฟีดเดอร์หมายถึงการคุ้มครองสายไฟฟ้าฟีดเดอร์จากความผิดพลาดเพื่อให้แน่ใจว่าระบบส่งกำลังไฟฟ้าจะไม่หยุดชะงัก สายฟีดเดอร์เป็นตัวส่งพลังงานไฟฟ้าจากสถานีแปลงไฟไปยังจุดโหลด เนื่องจากบทบาทสำคัญของสายฟีดเดอร์ในระบบกระจายกำลังไฟฟ้า การป้องกันสายฟีดเดอร์จากความผิดพลาดประเภทต่างๆ เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง ข้อกำหนดหลักของการป้องกันสายฟีดเดอร์มีดังนี้:

• การตัดวงจรแบบเลือกสรร: ในกรณีที่เกิดเหตุショートเซอร์กิต ควรเปิดเฉพาะเบรกเกอร์ที่ใกล้กับจุดผิดพลาดมากที่สุด ส่วนเบรกเกอร์อื่น ๆ ควรมีสภาพปิด ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อระบบส่งกำลังและลดขอบเขตของการขาดแคลนพลังงาน

• การป้องกันสำรอง: ในกรณีที่เบรกเกอร์ที่ใกล้กับจุดผิดพลาดไม่สามารถเปิดได้ เบรกเกอร์ข้างเคียงต้องทำหน้าที่เป็นการป้องกันสำรองเพื่อแยกส่วนที่ผิดพลาดออก ความซ้ำซ้อนนี้จะช่วยรับประกันความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม

• การตอบสนองของรีเลย์ที่เหมาะสม: เวลาทำงานของรีเลย์ป้องกันควรลดลงเพื่อรักษาความเสถียรของระบบในขณะที่ป้องกันการตัดวงจรที่ไม่จำเป็นของวงจรที่สมบูรณ์ ความสมดุลนี้เป็นสิ่งสำคัญในการจัดการความผิดพลาดอย่างมีประสิทธิภาพ

การป้องกันแบบแบ่งเวลา

การป้องกันแบบแบ่งเวลายังเป็นแผนการที่ประกอบด้วยการตั้งเวลาการทำงานของรีเลย์ตามลำดับ เมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้น จะมีการแยกส่วนของระบบไฟฟ้าน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดความรบกวนต่อระบบส่งกำลังโดยรวม รายละเอียดการใช้งานจริงของการป้องกันแบบแบ่งเวลามีดังนี้

การป้องกันสายฟีดเดอร์แบบเรเดียล

ระบบไฟฟ้าแบบเรเดียลแสดงถึงการไหลของพลังงานในทางเดียว จากแหล่งกำเนิดหรือแหล่งจ่ายไปยังจุดโหลด แต่ระบบนี้มีข้อเสียอย่างหนึ่งคือเมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้น การรักษาความต่อเนื่องของการจ่ายพลังงานที่จุดโหลดอาจเป็นเรื่องยาก

ในระบบเรเดียลที่มีหลายสายฟีดเดอร์เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม เช่นในรูปที่แสดง วัตถุประสงค์คือการแยกส่วนของระบบให้น้อยที่สุดเมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้น การป้องกันแบบแบ่งเวลามีประสิทธิภาพในการบรรลุวัตถุประสงค์นี้ ระบบป้องกันกระแสเกินถูกกำหนดให้รีเลย์ที่อยู่ไกลจากสถานีกำเนิดมีเวลาทำงานที่สั้นกว่า กลไกการตั้งเวลานี้จะช่วยให้ความผิดพลาดถูกแก้ไขได้ใกล้กับแหล่งที่มาของปัญหาที่สุด ลดผลกระทบต่อส่วนที่เหลือของระบบ

เมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้นที่ SS4 รีเลย์ OC5 ควรเป็นรีเลย์แรกที่ทำงาน ไม่ใช่รีเลย์อื่น ๆ นี่หมายความว่าเวลาทำงานของรีเลย์ OC4 ต้องสั้นกว่ารีเลย์ OC3 และต่อเนื่องไป นี่แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการตั้งเวลาย่อยที่เหมาะสมสำหรับรีเลย์เหล่านี้ ระยะเวลาน้อยที่สุดระหว่างสองเบรกเกอร์ที่อยู่ติดกันจะถูกกำหนดโดยผลรวมของเวลาการล้างของตนเองและช่วงปลอดภัยเล็ก ๆ

สำหรับเบรกเกอร์ที่ใช้ทั่วไป ระยะเวลาการแยกแยะระหว่างเบรกเกอร์ระหว่างการปรับแต่งประมาณ 0.4 วินาที เวลาตั้งค่าสำหรับรีเลย์ OC1, OC2, OC3, OC4, และ OC5 ถูกตั้งค่าเป็น 0.2 วินาที, 1.5 วินาที, 1.5 วินาที, 1.0 วินาที, 0.5 วินาที, และทันทีตามลำดับ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องลดเวลาการทำงานสำหรับความผิดพลาดที่รุนแรง ซึ่งสามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อฟิวส์จำกัดเวลาขนานกับคอยล์ทริป

การป้องกันสายฟีดเดอร์แบบขนาน

การเชื่อมต่อสายฟีดเดอร์แบบขนานใช้เพื่อรับประกันการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องและการกระจายโหลด เมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้นในสายฟีดเดอร์ที่ได้รับการป้องกัน อุปกรณ์ป้องกันจะระบุและแยกสายฟีดเดอร์ที่ผิดพลาดออกจากกัน ทำให้สายฟีดเดอร์ที่เหลือสามารถรับโหลดที่เพิ่มขึ้นทันที

วิธีการป้องกันที่ง่ายและมีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับรีเลย์ในระบบสายฟีดเดอร์แบบขนานคือการใช้รีเลย์โอเวอร์โหลดแบบแบ่งเวลาที่มีคุณสมบัติเวลาผกผันที่ปลายส่ง พร้อมกับรีเลย์พลังงานย้อนหรือรีเลย์ทิศทางที่ทำงานทันทีที่ปลายรับ ดังแสดงในรูปด้านล่าง การกำหนดค่านี้ช่วยให้การตรวจจับและแยกความผิดพลาดได้รวดเร็วและแม่นยำ ทำให้ระบบสายฟีดเดอร์แบบขนานมีความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพมากขึ้น

เมื่อมีความผิดพลาดรุนแรง F เกิดขึ้นในสายใดสายหนึ่ง พลังงานจะไหลเข้าสู่ความผิดพลาดจากทั้งปลายส่งและปลายรับของสาย ผลคือทิศทางการไหลของพลังงานผ่านรีเลย์ที่จุด D จะกลับทิศ ทำให้รีเลย์เปิด

กระแสไฟฟ้าที่มากเกินไปจะถูกจำกัดไว้ที่จุด B จนกว่ารีเลย์โอเวอร์โหลดจะทำงานและทริปเบรกเกอร์ นี่เป็นการแยกสายฟีดเดอร์ที่ผิดพลาดอย่างสมบูรณ์ ทำให้การจ่ายพลังงานสามารถดำเนินต่อไปผ่านสายฟีดเดอร์ที่สมบูรณ์ แต่วิธีนี้มีประสิทธิภาพเฉพาะเมื่อความผิดพลาดรุนแรงพอที่จะทำให้ทิศทางการไหลของพลังงานที่จุด D กลับทิศ ดังนั้นการป้องกันดิฟเฟอร์เรนเชียลจึงถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อเสริมการป้องกันโอเวอร์โหลดทั้งสองปลายของสายเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบป้องกัน

การป้องกันระบบวงจรหลักแบบวงแหวน

ระบบวงจรหลักแบบวงแหวนเป็นเครือข่ายการเชื่อมต่อที่เชื่อมโยงสถานีกำเนิดไฟฟ้าหลายแห่งผ่านทางเดินหลายเส้น ในระบบนี้ ทิศทางการไหลของพลังงานสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการ โดยเฉพาะเมื่อมีการใช้การเชื่อมต่อ

แผนภาพพื้นฐานของระบบนี้แสดงในรูปด้านล่าง โดย G แทนสถานีกำเนิดไฟฟ้า และ A, B, C, และ D แทนสถานีย่อย ที่สถานีกำเนิดไฟฟ้า การไหลของพลังงานเป็นทางเดียว ดังนั้นไม่จำเป็นต้องใช้รีเลย์โอเวอร์โหลดแบบแบ่งเวลา รีเลย์โอเวอร์โหลดแบบแบ่งเวลาถูกติดตั้งที่ปลายสถานีย่อย เหล่านี้จะทริปเฉพาะเมื่อมีกระแสโอเวอร์โหลดไหลออกจากสถานีย่อยที่ปกป้อง ทำให้มั่นใจได้ว่าการแยกความผิดพลาดจะเป็นไปอย่างเลือกสรรและรักษาเสถียรภาพของระบบวงจรหลักแบบวงแหวน

เมื่อเดินทางรอบวงในทิศทาง GABCD รีเลย์ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของแต่ละสถานีถูกกำหนดให้มีเวลาล่าช้าที่ลดลงตามลำดับ ที่สถานีกำเนิดไฟฟ้า เวลาล่าช้าถูกตั้งค่าเป็น 2 วินาที ที่สถานี A, B, และ C ค่าตั้งค่าเป็น 1.5 วินาที, 1.0 วินาที, และ 0.5 วินาที ตามลำดับ ขณะที่รีเลย์ที่จุดถัดไปทำงานทันที คล้ายกันเมื่อเดินทางรอบวงในทิศทางตรงกันข้าม รีเลย์ที่อยู่ฝั่งขาออกถูกตั้งค่าตามรูปแบบเวลาล่าช้าที่สอดคล้องกัน

ในกรณีที่มีความผิดพลาดเกิดขึ้นที่จุด F พลังงานจะไหลเข้าสู่ความผิดพลาดผ่านทางสองเส้นทาง ABF และ DCF รีเลย์ที่ถูกกระตุ้นคือรีเลย์ที่อยู่ระหว่างสถานี B และจุดความผิดพลาด F ตลอดจนระหว่างสถานี C และจุดความผิดพลาด F การกำหนดค่านี้ทำให้ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบวงจรหลักแบบวงแหวนจะทำให้รีเลย์เฉพาะส่วนนั้นทำงานเท่านั้น ดังนั้นส่วนที่ไม่ได้รับผลกระทบของระบบสามารถทำงานต่อไปได้โดยไม่มีการหยุดชะงัก ทำให้รักษาความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของระบบการกระจายกำลังไฟฟ้าโดยรวม