Magistralna šina zaštitni sistem | Shema diferencijalne zaštite magistralne šine

U ranijim vremenima samo konvencionalni releji za prekoračenje struje koristili su se za zaštitu šine. Međutim, želi se da greška u bilo kom ishodnom kabelu ili transformatoru povezanom sa šinom ne smeta sistemu šine. U vidu toga, postavljeno je da vremenski interval za rad releja za zaštitu šine bude duži. Tako, kada dođe do greške na samoj šini, potrebno je mnogo vremena da se šina izoluje od izvora, što može dovesti do velikog oštećenja sistema šine.
U nedavnom periodu, druga zona relaja za zaštitu na ulaznim ishodnim kabelima, sa vremenom rada od 0.3 do 0.5 sekundi, primenjuje se za zaštitu šine.
Međutim, ovaj shema ima i glavnu mane. Ova shema zaštite ne može razlikovati grešku na određenom delu šine.
Danas električni sistem snage rukuje ogromnom količinom snage. Stoga, bilo koja prekid u celom sistemu šine dovodi do velikih gubitaka za kompaniju. Zato postaje neophodno da se samo deo šine sa greškom izoluje tokom greške na šini.

Još jedna mana druge zone relaja za zaštitu je ta da ponekad vreme otklanjanja greške nije dovoljno kratko da osigura stabilnost sistema.
Da bi se prekošli navedene teškoće, shema diferencijalne zaštite šine sa vremenom rada manjim od 0.1 sekunde, često se primenjuje na mnoge SHT sisteme šine.

Diferencijalna zaštita šine

Diferencijalna zaštita struje

Shema zaštite šine, uključuje Kirchoffov zakon struje, koji kaže da je ukupna struja koja ulazi u električni čvor tačno jednaka ukupnoj struji koja napušta čvor.
Stoga, ukupna struja koja ulazi u deo šine jednaka je ukupnoj struji koja napušta deo šine.

Princip diferencijalne zaštite šine je vrlo jednostavan. Ovdje, sekundarni delovi CT-ova su spojeni paralelno. To znači, S1 terminali svih CT-ova su spojeni zajedno i formiraju šinu. Slično tome, S2 terminali svih CT-ova su spojeni zajedno kako bi formirali drugu šinu.
Relaj za isključivanje je spojen između ove dve šine.

Ovdje, na slici iznad pretpostavljamo da u normalnim uslovima ishodni kabeli A, B, C, D, E i F nose struju IA, IB, IC, ID, IE i IF.
Sada, prema Kirchoffovom zakonu struje,

Suštinski svi CT-ovi korišćeni za diferencijalnu zaštitu šine imaju isti odnos struje. Stoga, suma svih sekundarnih struja mora biti takođe jednaka nuli.

Sada, recimo da struja kroz relaj spojen paralelno sa svim sekundarnim delovima CT-ova, jeste iR, a iA, iB, iC, iD, iE i iF su sekundarne struje.
Sada, primenimo KCL na čvor X. Prema KCL na čvoru X,

Tako, jasno je da pod normalnim uslovima ne prolazi struja kroz relaj za zaštitu šine. Ovaj relaj obično se naziva Relaj 87. Sada, recimo da se dogodi greška na bilo kom ishodnom kabelu, van zaštićene zone. U tom slučaju, grešna struja će proći kroz primarni deo CT-ova tog ishodnog kabela. Ova grešna struja doprinosi sve ostali ishodni kabeli povezani sa šinom. Stoga, doprinoseći deo grešne struje proći će kroz odgovarajući CT odgovarajućeg ishodnog kabela. Dakle, u tom slučaju greške, ako primenimo KCL na čvor K, još uvijek ćemo dobiti, iR = 0.

To znači, kod spoljnog slučaja greške, ne prolazi struja kroz relaj 87. Sada, razmotrimo situaciju kada se greška dogodi na samoj šini.
U tom slučaju, doprinosi svi ishodni kabeli povezani sa šinom. Stoga, u tom slučaju, suma svih doprinosa grešne struje jednaka je ukupnoj grešnoj struj