Busbar Protection | Busbar Differensialbeskyttelsessystem

I de tidlige dager ble kun konvensjonelle overstrømelsesrelæer brukt for bussbarbeskyttelse. Men det er ønskelig at feil i noen av utganger eller transformatorer koblet til bussbaren ikke skal forstyrre bussbarsystemet. I denne hensikt er tidsinnstillingen for bussbarbeskyttelsesrelæer gjort lengre. Så når det oppstår feil på bussbaren selv, tar det mye tid å isolere bussen fra kilden, noe som kan føre til stor skade i buss-systemet.
I nyere dager har andre zoner med distansbeskyttelsesrelæer på innkomende utganger, med driftstid på 0,3 til 0,5 sekunder, blitt brukt for bussbarbeskyttelse.
Men dette systemet har også en hovedulempe. Dette beskyttelsessystemet kan ikke skille ut den feilfulle delen av bussbaren.
Nå om dagen håndterer elektriske strømsystemer store mængder strøm. Derfor fører enhver avbrytelse i hele buss-systemet til store tap for selskapet. Så det blir nødvendig å isolere bare den feilfulle delen av bussbaren under bussfeil.

En annen ulempe ved andrezones distansbeskyttelsessystemet er at tiden for å rydde feilen noen ganger ikke er kort nok for å sikre systemets stabilitet.
For å overvinne de nevnte vanskelighetene, brukes differential bussbarbeskyttelsessystem med en driftstid mindre enn 0,1 sekund, vanligvis i mange SHT-busssystemer.

Differential Bussbarbeskyttelse

Strømdifferentialbeskyttelse

Skjemaet for bussbarbeskyttelse involverer Kirchhoffs strømlag, som sier at total strøm som går inn i et elektrisk noder er nøyaktig lik total strøm som går ut av noden.
Derfor er total strøm som går inn i en bussseksjon lik total strøm som går ut av bussseksjonen.

Prinsippet for differential bussbarbeskyttelse er veldig enkelt. Her er sekundærspoler til CT-er koblet parallelt. Det betyr at S1-kontakter på alle CT-er kobles sammen og danner en busswire. På samme måte kobles S2-kontakter på alle CT-er sammen for å danne en annen busswire.
Et trippingsrelæ er koblet over disse to busswires.

Her, i figuren ovenfor antar vi at under normale forhold bærer A, B, C, D, E og F strøm IA, IB, IC, ID, IE og IF.
Nå, ifølge Kirchhoffs strømlag,

Essensielt er alle CT-er brukt for differential bussbarbeskyttelse av samme strømforhold. Derfor må summen av alle sekundærstrømer også være lik null.

Nå, si at strømmen gjennom relæet koblet parallelt med alle CT-sekundære spoler, er iR, og iA, iB, iC, iD, iE og iF er sekundærstrømer.
Nå, la oss anvende KCL ved node X. Ifølge KCL ved node X,

Så det er klart at under normale forhold er det ingen strøm som flyter gjennom bussbarbeskyttelse trippingsrelæ. Dette relæet kalles generelt for Relæ 87. Nå, si at det oppstår en feil på en av utgangene, utenfor den beskyttede zonen. I så fall vil den feilfulle strømmen passere gjennom primæren av CT-en til den utgangen. Denne feilstrømmen bidrar fra alle andre utganger koblet til bussen. Så den bidragende delen av feilstrømmen flyter gjennom den tilsvarende CT-en til den respektive utgangen. Derfor, under den feilfulle situasjonen, hvis vi anvender KCL ved node K, vil vi fremdeles få, iR = 0.

Det betyr at, under eksterne feilfulle forhold, er det ingen strøm som flyter gjennom relæ 87. Nå, la oss overveie en situasjon hvor det oppstår en feil på selve bussen.
Under denne forholdet bidrar også den feilfulle strømmen fra alle utganger koblet til bussen. Derfor, under dette forholdet, er summen av alle bidragende feilstrøm lik total feilstrøm.
Nå, på den feilfulle stien er det ingen CT. (ved eksterne feil, både feilstrøm og bidragende strøm til feilen av forskjellige utganger får CT i sin strømstis).

Summen av alle sekundærstrømer er lenger ikke lik null. Den er lik sekundærekvivalenten av feilstrømmen.
Nå, hvis vi anvender KCL ved nodene, vil vi få en verdi ulik null for iR.
Så under dette forholdet begynner strøm å flyte gjennom relæ 87, og det utløser kretsavbryteren som tilsvarer alle utgangene koblet til denne seksjonen av bussen.
Siden alle inn- og utganger koblet til denne seksjonen av bussen utløses, blir bussen inaktiv.
Dette differential bussbarbeskyttelsesskjemaet omtales også som strømdifferentialbeskyttelse av bussbar.

Differentialbeskyttelse av sektionert buss

Under forklaringen av arbeidsprinsippet for strømdifferentialbeskyttelse av bussbar, har vi vist en enkel ubeleddet bussbar. Men i moderat høy spenning system er elektrisk buss delt i flere seksjoner for å øke systemets stabilitet. Dette gjøres fordi, en feil i en seksjon av bussen skal ikke forstyrre andre seksjoner av systemet. Derfor under bussfeil, vil total buss bli avbrutt.
La oss tegne og diskutere beskyttelsen av bussbar med to seksjoner.

Her, bussseksjon A eller sone A er begrenset av CT1, CT2 og CT3 der CT1 og CT2 er utgangs-CT-er og CT3 er buss-CT.
Liknende er bussseksjon B eller sone B begrenset av CT4, CT5 og CT6 der CT4 er buss-CT, CT5 og CT6 er utgangs-CT-er.
Dermed overlapper sonen A og B for å sikre at det ikke er noen soner igjen bak dette bussbarbeskyttelsesskjemaet.
ASI-terminaler av CT1, 2 og 3 er koblet sammen for å danne sekundær buss ASI;
BSI-terminaler av CT4, 5 og 6 er koblet sammen for å danne sekundær buss BSI.
S2-terminaler av alle CT-er er koblet sammen for å danne en felles buss S2.
Nå, bussbarbeskyttelsesrelæ 87A for sone A er koblet over buss ASI og S2.
Relæ 87B for sone B er koblet over buss BSI og S2.
Denne seksjon bussdifferentialbeskyttelsesskjemaet fungerer på samme måte som enkel strømdifferentialbeskyttelse av bussbar.
Det vil si, en feil i sone A, vil bare utløse CB1, CB2 og buss CB.
En feil i sone B, vil bare utløse CB5, CB