Buszlevelezési Védelem | Buszlevelezési Differenciális Védelmi Rendszer
Korai időkben csak hagyományos áramtúlmeneti relék használódtak a buszbar védelem érdekében. Azonban kívánatos, hogy a buszbarhoz csatlakoztatott bármely tápellátó vagy transzformert érti hiba ne zavarja a buszbarszintű rendszert. Ebből a szempontból a buszbar védelmi relék beállítási ideje hosszabb lett. Így, ha a buszbaron magán történik hiba, sok időbe telhet, amíg a buszt elválasztják a forrásból, ami jelentős károkat okozhat a buszrendszerben.
A legfrissebb fejlesztések során a 0,3-0,5 másodperces működési idővel rendelkező második zóna távolságvédelmi relék alkalmazásra kerültek a buszbar védelem érdekében.
De ez a séma is nagy hátrányokkal jár. Ez a védelmi séma nem tudja megkülönböztetni a hibás buszbar részét.
A mai napokban az elektromos energia rendszerek óriási mennyiségű energiával dolgoznak. Így a buszrendszer teljes megszakítása jelentős veszteségeket okozhat a cégnek. Ezért alapvető fontosságú, hogy csak a hibás buszbar részét kell elválasztani a hiba esetén.
A második zóna távolságvédelmi séma egyik hátránya, hogy néha a törlési idő nem rövid elegendő a rendszer stabilitásának biztosításához.
A fenti nehézségek feloldására gyakran alkalmaznak differenciális buszbar védelmi sémát, aminek működési ideje kevesebb mint 0,1 másodperc, és sok SHT buszrendszerre alkalmazzák.
Differenciális buszbar védelem
Áram-differenciális védelem
A buszbar védelem séma, a Kirchhoff áramtörvényét használja, amely szerint a beérkező áram egy elektrikai csomóponthoz pontosan egyenlő a csomópontból kiinduló árral.
Tehát a buszszakaszba beérkező teljes áram egyenlő a buszszakaszból kimenő teljes árral.
A differenciális buszbar védelem elve nagyon egyszerű. Itt a CT-ek másodlagos oldala párhuzamosan van összekötve. Azaz, az összes CT S1 terminálja össze van kötve, és egy buszvezetéket alkot. Hasonlóképpen, az összes CT S2 terminálja össze van kötve, és egy másik buszvezetéket alkot.
Egy tripolózó relé kapcsolódik ezek két buszvezetéke között.
A fenti ábrán feltételezzük, hogy normál állapotban a A, B, C, D, E és F tápellátók IA, IB, IC, ID, IE és IF áramokat visznek.
Azaz, a Kirchhoff áramtörvénye szerint,
Alapvetően a differenciális buszbar védelemhez használt összes CT ugyanolyan áramarányú. Így a másodlagos áramok összege is nulla.
Most, tegyük fel, hogy a relében, amely párhuzamosan van összekötve az összes CT másodlagos oldalával, átmenő áram iR, és iA, iB, iC, iD, iE és iF a másodlagos áramok.
Most, alkalmazzuk a KCL-t az X csomóponthoz. A KCL szerint az X csomópontnál,
Tehát, a normál állapotban nincs áram, ami áthalad a buszbar védelem tripolózó reléjén. Ez a relé általában 87-es relénak nevezik. Most, tegyük fel, hogy a védett zónán kívüli bármely tápellátón történik hiba. Ebben az esetben a hibás áram áthalad a hibás tápellátóhoz tartozó CT elsődleges oldalán. Ez a hibás áram az összes buszhoz csatlakoztatott tápellátótól származik. Így a hibás áram részét a megfelelő CT vezeti. Tehát, ha a hibás állapotban alkalmazzuk a KCL-t a K csomóponthoz, továbbra is azt kapjuk, hogy iR = 0.
Azaz, külső hibás állapotban nincs áram, ami áthalad a 87-es relén. Most vegyünk egy olyan helyzetet, amikor a hiba a buszon történik.
Ebben az esetben is a hibás áram az összes buszhoz csatlakoztatott tápellátótól származik. Így, ebben az állapotban, a hozzájáruló hibás áramok összege egyenlő a teljes hibás árral.
Most, a hibás útvonalon nincs CT. (külső hiba esetén a hibás áram és a hozzájáruló áramok mind CT-eken haladnak át).
A másodlagos áramok összege már nem nulla. Egyenlő a hibás áram másodlagos ekvivalensével.
Most, ha a KCL-t alkalmazzuk a csomópontokon, akkor nem nullát kapunk iR-re.
Tehát ebben az állapotban áram kezd áthaladni a 87-es relén, és tripolózást indít, ami a buszszakaszhoz csatlakoztatott összes tápellátóhoz tartozó áramtörőket tripolózózza.
Mivel a be- és kimenő tápellátók, amelyek ehhez a buszszakaszhoz csatlakoznak, tripolózva vannak, a busz haltározott lesz.
Ez a differenciális buszbar védelmi séma szintén áram-differenciális buszbar védelmnak ismert.
Szakaszolt busz differenciális védelme
A buszbar áram-differenciális védelmének működési elvét bemutatva egyszerű, nem szakaszolt buszbaru mutattunk. De a közepes magasságú feszültségű rendszereknél a busz több szakaszra osztódik a rendszer stabilitásának növelése érdekében. Ezt azért teszik, mert a busz egyik szakaszának hibája nem zavarja a rendszer többi részét. Így a buszhibánál a teljes busz megszakad.
Vegyünk fel és beszéljünk egy két szakaszú buszbar védelmről.
Itt a busz A szakasza vagy A zónája a CT1, CT2 és CT3 határolja, ahol a CT1 és CT2 tápellátó CT-k, míg a CT3 a busz CT-je.
Hasonlóképpen a busz B szakasza vagy B zónája a CT4, CT5 és CT6 határolja, ahol a CT4 a busz CT-je, a CT5 és CT6 tápellátó CT-k.
Így, az A és B zónák átfedésben vannak, hogy biztosítsák, hogy nincsenek olyan zónák, amelyeket a buszbar védelem séma mellőzi.
A CT1, 2 és 3 ASI termináljai össze vannak kötve, hogy másodlagos busz ASI-t alkossanak;
A CT4, 5 és 6 BSI termináljai össze vannak kötve, hogy másodlagos busz BSI-t alkossanak.
Az összes CT S2 terminálja össze van kötve, hogy közös busz S2-t alkossanak.
Most, a buszbar védelmi 87A relé az A zónához a busz ASI és S2 között van kapcsolódva.
A 87B relé a B zónához a busz BSI és S2 között van kapcsolódva.
Ez a szakasz
