Pangipong Proteksyon | Skema sa Proteksyon sa Busbar Differential

Sa mga unang panahon, ang paggamit ng mga tradisyonal na over current relays lang ang ginagamit para sa busbar protection. Ngunit ito ay nais na ang anumang sayanteng may koneksyon sa busbar o transformer dito ay hindi dapat makapinsala sa sistema ng busbar. Sa pagtingin dito, ang setting ng oras ng busbar protection relays ay ginawa ng mahaba. Kaya kapag may sayanteng nangyari sa busbar mismo, maraming oras ang kinakailangan upang i-isolate ang bus mula sa source kung saan maaaring magdulot ng malaking pinsala sa sistema ng bus.
Sa mga kamakailang araw, ang second zone distance protection relays sa incoming feeder, na may operating time ng 0.3 hanggang 0.5 segundo ay ginamit para sa busbar protection.
Ngunit ang esquema na ito ay may pangunahing kadahilanan. Ang esquema ng proteksyon na ito ay hindi makapagpili ng may sayanteng bahagi ng busbar.
Ngayong mga araw, ang electrical power system ay nakakasalubong ng malaking halaga ng lakas. Kaya anumang pagkakasira sa buong bus system ay nagdudulot ng malaking pinsala sa kompanya. Kaya ito ay naging mahalaga na i-isolate lamang ang may sayanteng bahagi ng busbar sa panahon ng bus fault.

Ang isa pang kadahilanan ng second zone distance protection scheme ay ang pagkakataon na ang clearing time ay hindi sapat na maikli upang tiyakin ang estabilidad ng sistema.
Upang masolusyunan ang nabanggit na mga problema, ang differential busbar protection scheme na may operating time na mas mababa sa 0.1 segundo, ay karaniwang ina-apply sa maraming SHT bus systems.

Differential Busbar Protection

Current Differential Protection

Ang esquema ng busbar protection, kasama ang Kirchoff’s current law, na nagsasaad na ang kabuuang corriente na pumasok sa isang electrical node ay eksaktong katumbas ng kabuuang corriente na lumabas sa node.
Kaya, ang kabuuang corriente na pumasok sa isang bus section ay katumbas ng kabuuang corriente na lumabas sa bus section.

Ang prinsipyong differential busbar protection ay napakasimple. Dito, ang secondaries ng CTs ay konektado parallel. Ito ibig sabihin, ang S1 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama at bumubuo ng isang bus wire. Gaya rin, ang S2 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama upang bumuo ng isa pang bus wire.
Isang tripping relay ay konektado sa gitna ng dalawang bus wires.

Dito, sa larawan sa itaas, inaasahan natin na sa normal condition, ang feed A, B, C, D, E, at F ay nagdadala ng corriente IA, IB, IC, ID, IE, at IF.
Ngayon, batay sa Kirchoff’s current law,

Mahalagang tandaan na ang lahat ng CTs na ginagamit para sa differential busbar protection ay may parehong current ratio. Kaya, ang sum ng lahat ng secondary currents ay dapat din na zero.

Ngayon, sabihin nating ang corriente sa relay na konektado parallel sa lahat ng CT secondaries, ay iR, at iA, iB, iC, iD, iE, at iF ang secondary currents.
Ngayon, ipag-apply natin ang KCL sa node X. Batay sa KCL sa node X,

Kaya, malinaw na sa normal condition, walang corriente na lumalabas sa busbar protection tripping relay. Ang relay na ito ay karaniwang tinatawag na Relay 87. Ngayon, sabihin nating nangyari ang sayanteng sa anumang mga feeders, labas ng protected zone. Sa kaso na ito, ang sayanteng corriente ay dadaan sa primary ng CT ng nasabing feeder. Ang sayanteng corriente na ito ay inambag ng lahat ng iba pang feeders na konektado sa bus. Kaya, ang inambag na bahagi ng sayanteng corriente ay dadaan sa corresponding CT ng respective feeder. Kaya sa kondisyong may sayanteng, kung ipag-apply natin ang KCL sa node K, makakakuha pa rin tayo ng, iR = 0.

Ibig sabihin, sa external faulty condition, walang corriente na lumalabas sa relay 87. Ngayon, isipin natin ang sitwasyon kung nangyari ang sayanteng sa bus mismo.
Sa kondisyong ito, ang sayanteng corriente ay inambag ng lahat ng feeders na konektado sa bus. Kaya, sa kondisyong ito, ang sum ng lahat ng inambag na sayanteng corriente ay katumbas ng kabuuang sayanteng corriente.
Ngayon, sa sayanteng path, wala ring CT. (sa external fault, ang parehong sayanteng corriente at inambag na corriente sa fault ng iba't ibang feeder ay may CT sa kanilang daan ng paglalabas).

Ang sum ng lahat ng secondary currents ay hindi na zero. Ito ay katumbas ng secondary equivalent ng sayanteng corriente.
Ngayon, kung ipag-apply natin ang KCL sa nodes, makakakuha tayo ng non-zero value ng iR.
Kaya sa kondisyong ito, ang corriente ay sisimulan na lumabas sa 87 relay at ito ay gagawa ng trip sa circuit breaker na may koneksyon sa lahat ng feeders na konektado sa section ng busbar na ito.
Bilang lahat ng incoming at outgoing feeders, na konektado sa section ng bus na ito ay tripped, ang bus ay namamatay.
Ang differential busbar protection scheme na ito ay tinatawag din bilang current differential protection of busbar.

Differential Protection of Sectionalized Bus

Sa pagsisiwalat ng prinsipyong current differential protection of busbar, ipinakita namin ang simple non sectionalized busbar. Ngunit sa moderate high voltage system electrical bus sectionalized sa higit sa isang section upang mapabilis ang estabilidad ng sistema. Ito ay ginagawa dahil, ang sayanteng sa isang section ng bus ay hindi dapat makapinsala sa ibang section ng sistema. Kaya, sa panahon ng bus fault, ang buong bus ay maaaring maiterrupt.
Ipakita natin at ipagusapan ang proteksyon ng busbar na may dalawang sections.

Dito, ang bus section A o zone A ay bounded ng CT1, CT2, at CT3 kung saan ang CT1 at CT2 ay feeder CTs at CT3 ay bus CT.
Gaya rin, ang bus section B o zone B ay bounded ng CT4, CT5, at CT6 kung saan ang CT4 ay bus CT, CT5 at CT6 ay feeder CT.
Kaya, ang zone A at B ay overlapped upang siguruhin na walang zone na naiwan sa likod ng busbar protection scheme.
Ang ASI terminals ng CT1, 2, at 3 ay konektado magkasama upang bumuo ng secondary bus ASI;
Ang BSI terminals ng CT4, 5, at 6 ay konektado magkasama upang bumuo ng secondary bus BSI.
Ang S2 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama upang bumuo ng common bus S2.
Ngayon, ang busbar protection relay 87A para sa zone A ay konektado sa bus ASI at S2.
Ang relay 87B para sa zone B ay konektado sa bus BSI at S2.
Ang section busbar differential protection scheme ay gumagana sa ilang paraan ng simple current differential protection of busbar.
Ibig sabihin, anumang sayanteng sa zone A, ay trip lamang ang CB1, CB2, at bus C