Protezzjoni ta' Linji Overhead – Difetti u Dispożitivi ta' Protezzjoni
Ħafni Komuni fil-Linji Overhead
Il-każi ppijkli ta' ħafni fl-inlinji overhead inkluudu:
Artiklu Relatatu: Protezzjoni u Ħafni tal-Transformer tal-Elettriku
Dispożitivi tal-Protezzjoni tal-Inlinji Overhead
Il-protezzjoni overcurrent time-graded mhix efettiva għal inlinji ta' trasmissjoni ta' voltiġġ ħafi. Din hija għal preżenza ta' sorsijiet multipli interkonnessi ta' kurrenti ta' ħafni, li jistgħu jiġu skaduti limitaturi ta' kurrenti ta' ħafni. Il-requisiti essenzjali għal skemi ta' protezzjoni fil-inlinji ta' trasmissjoni ta' voltiġġ ħafi huma dawn:
Biex jiġu skaduti dawn ir-requisiti, dawn id-dispożitivi tal-protezzjoni huma komuni fil-inlinji ta' voltiġġ ħafi:
Il-protezzjoni differenzjali tipikament tiġi applikata għal inlinji ta' voltiġġ ħafi ħafna, wara l-protezzjoni ta' distanza hi aktar adatta għal inlinji ta' voltiġġ ħafi twila. Il-klassifikazzjoni tal-inlinji ta' voltiġġ ħafi bħala ħafna jew twila hija bsata fuq konfrontazzjoni tal-induttanza, resistenza, u kapacità. Inlinja tittieħel bħala ħafna meta r-resistenza u r-kapacità huma negliġibili għal induttanza. Dan l-assessment huwa sovent ikollu jagħmel użu mid-diagramma π tal-inlinja ta' voltiġġ ħafi.
Variożi fatturi jiġu skaduti l-impedanza tal-inlinja, ir-risposta fiżika tagħha lejn kondizzjonijiet ta' short-circuit, u l-kurrent tal-carica tal-inlinja. Dawn inkluudu livell tal-voltiġġ, it-talbija tal-transmissjoni, it-tip u s-saġġ tal-kundutturi, u l-spazju bejn il-kundutturi. Billi għalhekk, in-numru ta' terminals tal-inlinja jiġu skaduti l-flus tal-kurrent tal-carica u tal-ħafni, li is-sistema tal-protezzjoni għandha tikkonsidra. Linji paralleli wkoll jiġu skaduti relaying, għax l-mutwal coupling tista’ tiffeta l-kurrent tal-ground misurata mil-protective relays. Il-presenza ta' transformers tapped jew dispożitivi ta' kompenzazzjoni reattiva, bħal banks ta' kondensaturi serjali jew reactors shunt, wkoll jiġu skaduti l-għażla tas-sistema tal-protezzjoni u l-setting tal-dispożitivi tal-protezzjoni. Bħal riżultat, studju dettagliat tal-inlinja ta' voltiġġ ħafi huwa neċessarju biex jiġu determinati l-relays tal-protezzjoni akkordat. Ġeneralement, inlinja ta' longitu ta' suġġeriment 80 - 100 km tista’ tikkunsidrat bħala ħafna, iffrank li dan jista’ jiġi varja skond livell tal-voltiġġ u karatteristiċi tal-network.
Approssimativament 90% ta' ħafni fil-inlinji ta' voltiġġ ħafi huma transjent. Il-ħafni jistgħu jiġu klassifikati b’dan mod:
Għal dawn il-ħafni, tripp ta' single-pole jista’ jiġi rikjest, li jippermetti l-inlinja tirkupra immedjatament wara li jiġu skaduti l-circuit breakers. Bil-konsegwenza, schemi ta' single-pole-tripp u auto-reclose huma komuni fil-circuit breakers assosjati mal-inlinji ta' trasmissjoni ta' voltiġġ ħafi (solitament bl-aħwa minn 220 kV jew aktar). Meta l-circuit breakers jiġu skaduti l-kurrent tal-ħafni, l-arka ta' flashover jiġi estint, u l-aria ionizzata tidissipa. Auto-reclosing huwa solitament susseggwież wara delay ta' qabel jarjet. Imma meta l-opera energizzata jiġi effettwata, l-apparat tal-auto-reclosing fuq l-inlinji ta' xogħol għandhom jiġu settjati fl-ix-xogħol ta' non-reclosing. Circuit breakers użati għal dawn l-applikazzjonijiet għandhom jiġu speċifikament disinnati biex jiġu skaduti dawn l-operazzjonijiet u jiġu immuni minn pole inconstancy sakemm l-ordni definitiva ta' tripp jkun emessa.
Protezzjoni Differenzjali u ta' Konfrontazzjoni tal-Fażi
Il-protezzjoni differenzjali hija bsata fuq il-liġi ta' Kirchhoff għal il-kurrent. Fl-kontest ta' inlinja ta' trasmissjoni, din tiġi applicata bi konfrontazzjoni tal-kurrent li jidħol għal inlinja fuq terminu waħed mal-kurrent li jmur fuq inlinja fuq terminu ieħor. Line differential relays fuq kull terminu tal-inlinja ta' trasmissjoni jiġu skaduti data dwar il-kurrent tal-inlinja permezz ta' link tal-kommunikazzjoni fibra ottika. Din il-link huwa sovent ikollu jiġi stabilit permezz ta' Optical Power Ground Wire (OPGW) cable, li jinkludi ukoll kabil tal-fibra ottika fil-struttura tiegħu. Figure 1 turi diagramma tas-sistema tal-protezzjoni differenzjali.
Figure 1 – Diagramma tal-Protezzjoni Differenzjali tal-Inlinja Overhead
Skema oħra tal-relaying protektiv għal inlinji ta' voltiġġ ħafi, li hija bsata fuq il-prinċipju tal-protezzjoni differenzjali u li sservita anki għal inlinji ta' distanza twila, hija ta' konfrontazzjoni tal-fażi.
Din is-sistema tiġi applicata bi konfrontazzjoni tal-angle tal-fażi bejn il-kurrenti fil-kull terminu ta' l-inlinja protetta. Meta jiġu skaduti ħafni esterni, il-kurrent li jidħol għal inlinja għandu l-istess angle relativ tal-fażi kif il-kurrent li jmur fuq inlinja. Bħal riżultat, ir-relays ta' konfrontazzjoni tal-fażi fil-kull terminu jireġistraw diffrenza ta' angle tal-fażi negliġibli. Bil-konsegwenza, is-sistema tal-protezzjoni tiġi skaduta, u ma jkunx tripp. Liema, meta jiġu skaduti ħafni interni, il-kurrent jiġu skaduti minn kull terminu, li jiġu skaduti diffrenza ta' angle tal-fażi li tirrelays ta' konfrontazzjoni tal-fażi jistgħu jiġu skaduti. Wara l-identifikazzjoni ta' din id-diffrenza, ir-relays jiġu attivati biex jiġu isolati u sklaħar il-ħafni.
Fl-skemijiet ta' konfrontazzjoni tal-fażi, ir-relays ta' avviż għandhom ruħ importanti. Ir-relays hawn jibdew il-proċess ta' konfrontazzjoni tal-fażi appena jiġu skaduti kondizzjonijiet ta' ħafni. Id-disinn tagħhom jensure operazzjoni għal ħafni interni u esterni, li jiġu skaduti monitora komprensiva.
Biex jiġi skaduta l-funzionament effettiv tal-protezzjoni ta' konfrontazzjoni tal-fażi, kanali tal-kommunikazzjoni affidabili huma indispensabili. Fil-applikazzjonijiet moderni, kabil tal-fibra ottika integrati fil-Optical Ground Wire (OPGW) cables huma kkulħaddhu l-għażla preferita biex jiġu stabilit din il-link tal-kommunikazzjoni.
Figure 2 turi diagramma ta' line singola tas-sistema Merz Price ta' bilanġ tal-voltiġġ, li tuża għal protezzjoni ta' linji ta' tliet fażi.
Protezzjoni ta' Konfrontazzjoni tal-Fażi u ta' Distanza
Protezzjoni ta' Konfrontazzjoni tal-Fażi
Figure 2 – Diagramma tal-Protezzjoni ta' Konfrontazzjoni tal-Fażi
Fil-protezzjoni ta' konfrontazzjoni tal-fażi, current transformers (CTs) identiċi huma posizjonati strategjajament f'kull faża fil-kull terminu tal-inlinja ta' trasmissjoni. Kull par ta' CTs, waħed fil-kull terminu tal-inlinja, huwa konness fis-serje ma' relay. Skont normali, kunđizzjonijiet mhux ta' ħafni, il-voltiġġi sekondari generati minn dawn il-CTs huma uguali fid-magnitudi imma opposti fid-direzzjoni, effettivament bilanġiwar bir-rispettiv.
Meta l-sistema tigħmil b'saltna, il-kurrent li jidħol għal inlinja fuq terminu waħed jiġu skaduti esattament kif il-kurrent li jmur fuq inlinja fuq terminu ieħor. Bħal riżultat, voltiġġi uguali u opposti jiġu indotti fis-secondaries tal-CTs fis-silġ tal-inlinja. Dan il-bilanġ tal-voltiġġ jensure li ma jkunx kurrent li jimxi permezz tal-relays, li jiġu skaduti l-stabilità tas-sistema tal-protezzjoni.
Imma meta jiġu skaduti ħafni fuq punt bħal F fil-inlinja, kif turi Figure 2, il-distribuzzjoni tal-kurrent jiġu skaduta. Speċifikament, kurrent sostanzjal aktar se jimxi permezz tal-CT1 minn CT2. Din id-differenza fil-kurrent jiġu skaduti l-voltiġġi sekondari tal-CTs jkunu uguali. Bil-konsegwenza, kurrent circolanti jiġu skaduti, li jimxi permezz tal-pilot wires u tal-relays. Respons għal din il-flus tal-kurrent, icircuit breakers fis-kull terminu tal-inlinja jiġu skaduti jfittxu biex jiġu isolati l-inlinja defektiva minn l-rest tal-sistema tal-elettriku.
Anke tara: Protezzjoni Primarja u Sekondarja jew Backup fil-Sistema tal-Elettriku
Protezzjoni ta' Distanza
Il-protezzjoni ta' distanza dependi fuq relays ta' distanza, li jmisħu l-impedanza tal-inlinja ta' trasmissjoni permezz ta' analisi tal-segnali tal-voltiġġ u tal-kurrent applicati għalihom. Meta jiġu skaduti ħafni fuq inlinja, żewġ mudifiki importanti jiġu skaduti: il-kurrent surġi għal livell sustanzjal aktar, u l-voltiġġ jiġu skaduti precipitosament.
Ftit li l-impedanza tal-inlinja ta' trasmissjoni hija direttament proporzjonali għal longitu, relays ta' distanza huma disinnati biex jiġu skaduti l-impedanza sa punt pre-determinat magħruf bħala l-"reach point." Ir-relays hawn, sovent referiti bħala impedance relays, jikkelkulaw l-impedanza permezz tal-liġi ta' Ohm, espresja bħal formula Z = U/I, fejn Z rappreżenta l-impedanza, U huwa l-voltiġġ, u I huwa l-kurrent.
Relays ta' distanza huma inġineriati biex jiġu skaduti esklussivament għal ħafni li jiġu skaduti bejn l-lokazzjoni tal-relay u l-punt ta' reach selezzjonat. Dan l-aspett ta' disinn jallowhom jiġu skaduti distinghixu bejn ħafni fit-tliet diversi tal-inlinja. L-impedanza apparenta kalkulata mill-relay jiġu skaduta ma' l-impedanza pre-setta ta' l-punt ta' reach. Jekk l-impedanza misurata tkun infeżer minn l-impedanza ta' l-punt ta' reach, huwa inferitu li huwa preżent ħafni fuq l-inlinja bejn il-relay u l-punt ta' reach. Meta l-impedanza kalkulata tkun fil-setting ta' l-reach tal-relay, il-relay jiġu skaduti jativi, ibda l-azzjoni protettiva.
Biex jiġu skaduta protezzjoni komprensiva, sistemi ta' protezzjoni ta' distanza huma installati fis-kull terminu tal-inlinja ta' trasmissjoni, u link tal-kommunikazzjoni jiġu skaduti stabilixxx bejn dawn l-endpoints, kif turi Figure 3. Din il-kommunikazzjoni tiġi skaduta koordinazzjoni ta' l-operazzjonijiet tal-relays fis-kull terminu, li jiġu skaduti l-effettività globale tas-sistema tal-protezzjoni.
Performanġa u Karatteristiċi tal-Distance Relay
Figure 3 – Diagramma tal-Protezzjoni ta' Distanza tal-Inlinja Overhead
Il-performanġa tal-distance relays huwa evalwat primarjament fuq żewġ parametri ewlenin: l-accuratezza tal-reach u l-temp tat-taħdil.
Accuratezza tal-Reach
L-accuratezza tal-reach involvi konfrontazzjoni tal-ohmic reach veru ta' distance relay ta' real-world, praktiċi skond il-valur ohmic pre-set. Din il-metric huwa influenzat bħalissa significanti mill-livell tal-voltiġġ applicat illa l-relay wara l-ħafni. Voltiġġ infeżer jew distort huwa jista’ jiġi skadut inaccuracies fil-impedanza misurata, li jiġu skaduti l-abilità tal-relay li jidentifikaw korrettament l-lokazzjoni ta' ħafni fil-reach designat. B'mod addizzjonali, it-tekniki ta' misurazzjoni tal-impedanza utilizzati fil-disinn specifiċi ta' relays partikulari huma rol importanti. Algortimi u konfigurazzjonijiet hardware differenti jistgħu jiġu skaduti livelli differenti ta' precizzjoni, bl-effett li jiġu skaduti l-accuratezza tal-reach totali tal-relay.
Temp ta' Operazzjoni
It-temp ta' operazzjoni ta' distance relay huwa quantità variabili li dependi fuq multi fakturi. Il-magnitud ta' kurrent tal-ħafni għandu effett dirett; kurrenti ta' ħafni aktar elevati jistgħu jiġu skaduti operazzjoni rapida, whera kurrenti infeżer jistgħu jiġu skaduti respunsijiet agħar. Il-pożizzjoni tal-ħafni relativament għal setting tal-relay wkoll huwa importanti. Ħafni agħar għal sors jew fil-proksimità ta' l-relay jistgħu jiġu skaduti respuns rapidi iktar minn quelli agħar. B'mod addizzjonali, ipunt fuq l-ondata tal-voltiġġ fejn jiġu skaduti l-ħafni jista’ jiġu skaduti varjabbiltà fit-temp ta' operazzjoni.
Żewġ erruri transient ta' segnali ta' misurazzjoni, li huma aġġustati mal-tekniki spesifik ta' misurazzjoni utilizzati fil-disinn ta' relay, jistgħu jiġu skaduti affarijiet komplikati. Per eżempju, erruri ġenerati minn Capacitor Voltage Transformers (CVT) jew Current Transformers (CT) saturandi jistgħu jiġu skaduti dilaj fil-operazzjoni tal-relay, speċjalment għal ħafni li jiġu skaduti qrib mill-punt ta' reach. Dawn l-erruri transient jistgħu jiġu skaduti l-voltiġġ u kurrenti segnali, li jiġu skaduti misinterpretazzjoni tal-impedanza u dilaj fil-aktivazzjoni tal-relay.
Karatteristiċi tal-Distance Relays
Il-karatteristiċi tal-distance relays, sovent referiti bħala l-forma tal-protezzjoni, huma rappreżentati grafikament bħala funzjoni tal-resistenża (R) u tal-impedanza (X) fuq diagram R/X jew admittance. Żewġ mill-formi tipiċi huma l-kurvilini (karatteristiċi mho) u l-quadrilateral. Dawn il-karatteristiċi huma illustrati fil-Figures 10 u 11 rispettivament. Kull forma għandha l-benefiċċji tagħha u hija disinnata biex toptimizza l-performanġa tal-relay taħt kondizzjonijiet diversi tas-sistema elettriku, li jiġu skaduti mod fidil ta' distinghixu bejn kondizzjonijiet normali ta' operazzjoni u ħafni veri fil-sekzjon tal-inlinja protetta.
Figure 4 – Karatteristiċi mho
Karatteristiċi, Setting tal-Reach, u Reclosing tal-Distance Relay
Figure 5 – Karatteristiċi Quadrilateral
Il-mho impedance element igħamel isem minn aspettu
