Ochrona szyn rozdzielczych | Schemat ochrony różnicowej szyn rozdzielczych
Wczesniej używano tylko konwencjonalnych relé przeciwprądowych do ochrony szyn rozdzielczych. Jednak pożądane jest, aby uszkodzenie dowolnego pasza lub transformatora podłączonego do szyny nie zakłócało systemu szynowego. W związku z tym czas ustawienia relé ochrony szyn robiono dłuższy. Gdy więc wystąpią uszkodzenia na samej szynie, trwa to dużo czasu, aby odizolować szynę od źródła, co może spowodować duże uszkodzenia w systemie szynowym.
Obecnie stosuje się drugą strefę ochrony odległościowej na paszach wejściowych, z czasem działania 0,3-0,5 sekundy, do ochrony szyn rozdzielczych.
Jednak ten schemat ma również główną wadę. Ten schemat ochrony nie potrafi rozróżnić uszkodzonej sekcji szyny.
Obecnie systemy elektryczne obsługują ogromną ilość mocy. Dlatego każde przerwanie w całym systemie szynowym powoduje duże straty dla firmy. Staje się więc niezbędne, aby izolować tylko uszkodzoną sekcję szyny w przypadku uszkodzenia szyny.
Innym недостатком схемы защиты второй зоны является то, что иногда время очистки не достаточно короткое, чтобы обеспечить устойчивость системы.
Для преодоления вышеупомянутых трудностей обычно применяется дифференциальная схема защиты шины с временем действия менее 0,1 сек., которая используется во многих системах SHT.
Diferencjalna ochrona szyn rozdzielczych
Ochrona różnicowa prądu
Schemat ochrony szyn rozdzielczych opiera się na prawie Kirchhoffa, które mówi, że suma prądów wprowadzanych do węzła elektrycznego jest dokładnie równa sumie prądów wyprowadzanych z tego węzła.
Stąd, całkowity prąd wprowadzany do sekcji szyny jest równy całkowitemu prądowi wyprowadzanemu z sekcji szyny.
Zasada diferencjalnej ochrony szyn rozdzielczych jest bardzo prosta. Tutaj, wtórne CT są połączone równolegle. To oznacza, że terminale S1 wszystkich CT są połączone razem i tworzą przewód szynowy. Podobnie, terminale S2 wszystkich CT są połączone razem, tworząc inny przewód szynowy.
Relé wyłączające jest podłączone między tymi dwoma przewodami szynowymi.
Na powyższym rysunku zakładamy, że w normalnych warunkach pasze A, B, C, D, E i F niosą prądy IA, IB, IC, ID, IE i IF.
Teraz, zgodnie z prawem Kirchhoffa,
Wszystkie CT używane do diferencjalnej ochrony szyn rozdzielczych mają taką samą proporcję prądu. Stąd, suma wszystkich prądów wtórnych musi również być równa zero.
Teraz, powiedzmy, że prąd przez relé podłączone równolegle do wszystkich wtórnych CT wynosi iR, a iA, iB, iC, iD, iE i iF to prądy wtórne.
Teraz, zastosujmy prawo Kirchhoffa w węźle X. Zgodnie z prawem Kirchhoffa w węźle X,
Więc, jasne jest, że w normalnych warunkach żaden prąd nie płynie przez relé wyłączające ochrony szyn rozdzielczych. To relé jest zwykle oznaczane jako Relé 87. Teraz, powiedzmy, że wystąpił uszkodzenie na jednym z paszów, poza chronioną strefą. W tym przypadku, uszkodzony prąd przejdzie przez pierwotny CT tego pasza. Ten prąd uszkodzeniowy jest generowany przez wszystkie inne pasze podłączone do szyny. Więc, przyczyniona część prądu uszkodzeniowego płynie przez odpowiedni CT danego pasza. W związku z tym, w tym uszkodzonym stanie, jeśli zastosujemy prawo Kirchhoffa w węźle K, nadal otrzymamy, iR = 0.
To oznacza, że w przypadku zewnętrznego uszkodzenia, żaden prąd nie płynie przez relé 87. Teraz rozważmy sytuację, gdy uszkodzenie wystąpiło na samej szynie.
W tym stanie, również prąd uszkodzeniowy jest generowany przez wszystkie pasze podłączone do szyny. W związku z tym, w tym stanie, suma wszystkich przyczynionych prądów uszkodzeniowych jest równa całkowitemu prądowi uszkodzeniowemu.
Teraz, w uszkodzonej ścieżce nie ma CT. (w przypadku zewnętrznego uszkodzenia zarówno prąd uszkodzeniowy, jak i przyczyniony prąd do uszkodzenia przez różne pasze mają CT w swojej ścieżce przepływu).
Suma wszystkich prądów wtórnych nie jest już równa zero. Jest ona równa wtórnemu odpowiednikowi prądu uszkodzeniowego.
Teraz, jeśli zastosujemy prawo Kirchhoffa w węzłach, otrzymamy niezerową wartość iR.
Więc w tym stanie prąd zaczyna płynąć przez relé 87, które wywołuje wyłącznik obwodowy odpowiadający wszystkim paszom podłączonym do tej sekcji szyny.
Ponieważ wszystkie pasze wejściowe i wyjściowe, podłączone do tej sekcji szyny, są wyłączane, szyna staje się martwa.
Ten schemat diferencjalnej ochrony szyn rozdzielczych jest również nazywany ochroną różnicową prądu szyn.
Diferencjalna ochrona sekcjonowanych szyn rozdzielczych
Podczas wyjaśniania zasady działania ochrony różnicowej prądu szyn rozdzielczych, pokazaliśmy prostą niesekcjonowaną szynę. Ale w umiarkowanie wysokim napięciu systemu elektrycznego, szyna jest podzielona na więcej niż jedną sekcję, aby zwiększyć stabilność systemu. Robi się to dlatego, że uszkodzenie w jednej sekcji szyny nie powinno zakłócać innej sekcji systemu. W związku z tym, w przypadku uszkodzenia szyny, cały system szyn będzie przerwany.
Rozważmy i omówmy ochronę szyny z dwiema sekcjami.
Tutaj, sekcja szyny A lub strefa A jest ograniczona przez CT1, CT2 i CT3, gdzie CT1 i CT2 to CT pasz, a CT3 to CT szyny.
Podobnie, sekcja szyny B lub strefa B jest ograniczona przez CT4, CT5 i CT6, gdzie CT4 to CT szyny, a CT5 i CT6 to CT pasz.
Stąd, strefy A i B są nakładające się, aby zapewnić, że nie ma żadnej strefy pozostawionej za tym schematem ochrony szyn rozdzielczych.
Terminals ASI CT1, 2 i 3 są połączone razem, aby utworzyć szynę wtórną ASI;
Terminals BSI CT4, 5 i 6 są połączone razem, aby utworzyć szynę wtórną BSI.
Terminals S2 wszystkich CT są połączone razem, aby utworzyć wspólną szynę S2.
Teraz, relé ochrony szyn 87A dla strefy A jest podłączone między szyną ASI i S2.
Relé 87B dla strefy B jest podłączone między szyną BSI i S2.
Ten sekcja schemat ochrony różnicowej szyn rozdzielczych działa w pewnym stopniu jak prosta ochrona różnicowa prądu szyn rozdzielczych.
To oznacza, że dowolne uszkodzenie w strefie A spowoduje wyłączenie tylko CB1, CB
