Pangangalang Busbar | Pamamaraan ng Pag-protect sa Busbar Differential

Sa mga unang araw, ang mga konbensiyonal na over current relays lang ang ginagamit para sa busbar protection. Ngunit ito ay nais na ang anumang fault sa anumang feeder o transformer na konektado sa busbar ay hindi magdudulot ng pagkakalabas ng sistema ng busbar. Sa pananaw nito, ang oras ng setting ng busbar protection relays ay ginawang mahaba. Kaya kapag may fault sa busbar mismo, ito ay kailangan ng maraming oras upang i-isolate ang bus mula sa source na maaaring magdulot ng malaking pinsala sa sistema ng bus.

Sa kasalukuyan, ang pangalawang zone distance protection relays sa pumasok na feeder, na may operating time ng 0.3 hanggang 0.5 segundo ay inilapat para sa busbar protection.

Ngunit ang scheme na ito ay may isang pangunahing disadvantage. Ang scheme ng proteksyon na ito ay hindi makakapaghinuha ng masisira na bahagi ng busbar.

Ngayon, ang electrical power system ay naglalaro ng malaking halaga ng power. Kaya anumang pagkakalabas sa buong bus system ay nagdudulot ng malaking pinsala sa kompanya. Kaya't ito ay naging mahalaga na i-isolate lamang ang masisira na bahagi ng busbar sa panahon ng bus fault.

Ang isa pang disadvantage ng pangalawang zone distance protection scheme ay ang hindi sapat na clearing time upang tiyakin ang stability ng sistema.

Upang mapigilan ang nabanggit na hirap, ang differential busbar protection scheme na may operating time na mas mababa sa 0.1 segundo, ay karaniwang inilapat sa maraming SHT bus systems.

Differential Busbar Protection

Current Differential Protection

Ang scheme ng busbar protection, kasama ang Kirchoff’s current law, na nagsasaad na ang kabuuang current na pumapasok sa isang electrical node ay eksaktong katumbas ng kabuuang current na lumalabas sa node.

Kaya, ang kabuuang current na pumapasok sa isang bus section ay katumbas ng kabuuang current na lumalabas sa bus section.

Ang prinsipyong differential busbar protection ay napakasimple. Dito, ang secondaries ng CTs ay konektado parehelas. Ibig sabihin, ang S1 terminals ng lahat ng CTs ay konektado magkasama at bumubuo ng isang bus wire. Pareho 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, asumosyon natin na sa normal condition, ang feed A, B, C, D, E, at F ay dumaan ng current IA, IB, IC, ID, IE at IF.

Ngayon, ayon sa Kirchoff’s current law,

Essentially, 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 na ang current sa pamamagitan ng relay na konektado sa parallel sa lahat ng CT secondaries, ay iR, at iA, iB, iC, iD, iE at iF ay secondary currents.

Ngayon, ipag-apply natin ang KCL sa node X. Ayon sa KCL sa node X,

Kaya, malinaw na sa normal condition, walang current ang lumalabas sa busbar protection tripping relay. Ang relay na ito ay karaniwang tinatawag bilang Relay 87. Ngayon, sabihin na may fault sa anumang feeder, labas ng protected zone. Sa kaso na ito, ang faulty current ay dadaan sa primary ng CT ng feeder na iyon. Ang fault current na ito ay ibinibigay ng lahat ng iba pang feeders na konektado sa bus. Kaya, sa kondisyong faulty, kung ipag-apply natin ang KCL sa node K, tayo pa rin ay makakakuha ng iR = 0.

Ibig sabihin, sa external faulty condition, walang current ang lumalabas sa relay 87. Ngayon, isipin natin ang sitwasyon kung may fault sa bus mismo.

Sa kondisyong ito, ang faulty current ay ibinibigay din ng lahat ng feeders na konektado sa bus. Kaya, sa kondisyong ito, ang sum ng lahat ng ibinigay na faulty current ay katumbas ng kabuuang faulty current.

Ngayon, sa faulty path, walang CT. (sa external fault, ang fault current at ibinigay na current sa fault ng iba’t ibang feeder ay may CT sa kanilang daan ng pagdaloy).

Ang sum ng lahat ng secondary currents ay hindi na zero. Ito ay katumbas ng secondary equivalent ng faulty current.

Ngayon, kung ipag-apply natin ang KCL sa nodes, tayo ay makakakuha ng non-zero value ng iR.

Kaya sa kondisyong ito, ang current ay simula na ang lumalabas sa 87 relay at ito ay nagttrip sa circuit breaker na tumutugon sa lahat ng feeders na konektado sa seksyon ng busbar na ito.

Bilang resulta, ang bus ay naging patay.

Ang differential busbar protection scheme na ito ay tinatawag din bilang current differential protection of busbar.

Differential Protection of Sectionalized Bus

Sa pagsasalamin ng working principle ng current differential protection of busbar, ipinakita namin ang simple non sectionalized busbar. Ngunit sa moderate high voltage system, ang electrical bus ay nahahati sa higit sa isang seksyon upang palakasin ang stability ng sistema. Ginagawa ito dahil ang fault sa isang seksyon ng bus ay hindi dapat magdulot ng pagkalabas sa iba pang seksyon ng sistema. Kaya sa panahon ng bus fault, ang buong bus ay maia-interrupt.

Isulat at talakayin natin ang proteksyon ng busbar na may dalawang seksyon.

Dito, ang bus section A o zone A ay nakabalot ng CT1, CT2 at CT3 kung saan ang CT1 at CT2 ay feeder CTs at CT3 ay bus CT.

Pareho rin ang bus section B o zone B na nakabalot ng CT4, CT5 at CT6 kung saan ang CT4 ay bus CT, CT5 at CT