Avtobus şəbəkəsi qoruyucusu | Avtomatik avtobus diferensial qoruyucu sistemi

İlk zamanlarda sadece geleneksel aşırı akım röleleri busbar koruması için kullanılıyordu. Ancak, busbara bağlı herhangi bir besleyici veya transformerdaki arızanın busbar sistemini etkilememesi istenir. Bu nedenle, busbar koruma rölelerinin zaman ayarları uzun hale getirilmiştir. Böylece busbarda arıza olduğunda, bu sistemi kaynağın arasından izole etmek daha fazla zaman alır ve bu durum busbar sisteminde ciddi hasarlara yol açabilir.
Son zamanlarda, 0.3-0.5 saniye işlem süresine sahip geleneksel besleyici üzerindeki ikinci bölge mesafe koruma röleleri busbar koruması için uygulanmıştır.
Ancak bu şema de önemli bir dezavantaja sahiptir. Bu koruma şeması, arızalı busbar bölümünü ayırt edemez.
Bugün elektrik enerji sistemleri büyük miktarda güç ile ilgilenmektedir. Bu nedenle, toplam busbar sistemindeki herhangi bir kesinti şirket için büyük bir kayba neden olur. Bu nedenle, busbar arızası sırasında sadece arızalı bölümü izole etmek önemlidir.

İkinci bölge mesafe koruma şemasının başka bir dezavantajı, bazen temizleme süresinin sistemin istikrarını sağlamak için yeterince kısa olmamasıdır.
Yukarıda belirtilen zorlukları aşmak için, genellikle birçok SHT busbar sistemine uygulanan, 0.1 saniyeden daha kısa bir işlem süresi olan diferansiyel busbar koruma şeması tercih edilir.

Diferansiyel Busbar Koruma

Akım Diferansiyel Koruma

Busbar koruma şeması, Kırchoff'un akım kanunuyla ilgilidir. Bu kanun, bir elektrik düğümüne giren toplam akımın düğümden çıkan toplam akıma eşit olduğunu belirtir.
Bundan dolayı, bir busbar bölümüne giren toplam akım, bu bölümden çıkan toplam akıma eşittir.

Diferansiyel busbar korumanın prensibi çok basittir. Burada, CT'lerin ikincil bobinleri paralel olarak bağlanır. Yani, tüm CT'lerin S1 uçları birlikte bağlanarak bir bus telini oluşturur. Benzer şekilde, tüm CT'lerin S2 uçları da birlikte bağlanarak başka bir bus telini oluşturur.
Bu iki bus teli arasında bir tripping rölesi bağlanır.

Şimdi, yukarıdaki resimde normal şartlarda A, B, C, D, E ve F besleyicilerinin IA, IB, IC, ID, IE ve IF akımlarını taşıdığını varsayalım.
Şimdi, Kırchoff'un akım kanuna göre,

Aslında, diferansiyel busbar koruması için kullanılan tüm CT'ler aynı akım oranıdadır. Bu nedenle, tüm ikincil akımların toplamı da sıfıra eşit olmalıdır.

Şimdi, tüm CT ikincil bobinleriyle paralel bağlı olan rölenin üzerinden geçen akımı iR ve iA, iB, iC, iD, iE ve iF ikincil akımlar olsun.
Şimdi, düğüm X'te KCL'yi uygulayalım. KCL'ye göre düğüm X'te,

Bu nedenle, normal şartlarda busbar koruma tripping rölesinden herhangi bir akım geçmez. Bu röle genellikle Relay 87 olarak adlandırılır. Şimdi, herhangi bir besleyicide, korunan bölgenin dışında bir arıza oluştuğunu varsayalım. Bu durumda, arıza akımı, o besleyiciye bağlı CT'nin birincil bobininden geçer. Bu arıza akımı, bus'a bağlı tüm diğer besleyiciler tarafından katkıda bulunur. Bu yüzden, arızalı durumda, düğüm K'da KCL'yi uygularsak, hala iR = 0 sonucunu elde ederiz.

Yani, dış arızalı durumlarda, Relay 87'den herhangi bir akım geçmez. Şimdi, arıza bus'un kendisinde oluştuğunu düşünelim.
Bu durumda da, arıza akımı, bus'a bağlı tüm besleyiciler tarafından katkıda bulunur. Bu nedenle, bu durumda, tüm katkıda bulunan arıza akımlarının toplamı, toplam arıza akımına eşittir.
Şimdi, arızalı yolda herhangi bir CT yoktur. (dış arızada, arıza akımı ve farklı besleyicilerden arıza akımına katkı sağlayan akımlar, akımın akış yolu boyunca CT'ler içermektedir).

Tüm ikincil akımların toplamı artık sıfır değildir. Arıza akımının ikincil eşdeğerine eşittir.
Şimdi, düğümlerde KCL'yi uygularsak, iR'nin sıfırdan farklı bir değerini elde ederiz.
Bu durumda, 87 rölesinden akım başlar ve bu, busbar bölümüne bağlı tüm besleyicilerin devre kapanmasını sağlar.
Giriş ve çıkış besleyicileri, bu bus bölümüne bağlı olduğu için devre dışı bırakıldığından, bus ölü hale gelir.
Bu diferansiyel busbar koruma şeması, ayrıca busbarın akım diferansiyel koruması olarak da bilinir.

Bölünmüş Busbarın Diferansiyel Koruma

Busbarın akım diferansiyel korumasının çalışma prensibini açıklarken, basit bir bölünmemiş busbar gösterdik. Ancak, orta düzeyde yüksek gerilim sistemlerinde, elektrik bus'u birden fazla bölüme bölünerek sistemin istikrarı artırılır. Bu, bir bus bölümündeki arıza, sistemin diğer bölümlerini etkilememesi için yapılır. Bu nedenle, bus arızalarında, toplam bus kesilir.
Şimdi, iki bölümlü bir busbarın koruması hakkında çizim yapalım ve tartışalım.

Burada, bus bölümü A veya bölge A, CT1, CT2 ve CT3 ile sınırlıdır. CT1 ve CT2 besleyici CT'leri, CT3 ise bus CT'sidir.
Benzer şekilde, bus bölümü B veya bölge B, CT4, CT5 ve CT6 ile sınırlıdır. CT4 bus CT'si, CT5 ve CT6 ise besleyici CT'lerdir.
Bundan dolayı, bölge A ve B, bu busbar koruma şemasının geride hiçbir bölge bırakılmaması için örtüşür.
CT1, 2 ve 3'ün ASI uçları birleştirilerek ikincil bus ASI oluşturulur;
CT4, 5 ve 6'ın BSI uçları birleştirilerek ikincil bus BSI oluşturulur.
Tüm CT'lerin S2 uçları birleştirilerek ortak bir bus S2 oluşturulur.
Şimdi, bölge A için busbar koruma rölesi 87A, bus ASI ve S2 arasında bağlanır.
Bölge B için röle 87B, bus BSI ve S2 arasında bağlanır.
Bu bölüm busbar diferansiyel koruma şeması, basit akım diferansiyel koruması gibi çalışır.
Yani, bölge A'da herhangi bir arıza, sadece CB1, CB2 ve bus CB devre dışı bırakır.
Bölge B'de herhangi bir arıza, sadece CB5, CB6 ve bus CB devre dışı bırakır.
Böylece, bus'un herhangi bir bölümündeki arıza, sadece o bölümü canlı sistem