Защита на линии или отводките
Тъй като дължината на електрическата линия за предаване на енергия обикновено е достатъчно голяма и тя минава през отворената атмосфера, вероятността за възникване на дефект в електрическата линия за предаване на енергия е много по-голяма от тази при трансформаторите за електрическа енергия и алтернаторите. Ето защо линията за предаване изисква много повече защитни схеми отколкото трансформаторът и алтернаторът.
Засилвателят на линията трябва да има някои специални характеристики, такива като-
При дефект само прекъсвателят най-близо до точката на дефекта трябва да бъде активиран.
Ако прекъсвателят най-близо до дефектната точка не успее да се активира, следващият прекъсвач ще се активира като резерв.
Времето за действие на реле, свързано с защитата на линията, трябва да бъде възможно най-малко, за да се предотврати ненужното активиране на прекъсвачите, свързани с другите здрави части на системата за енергия.
По-горе споменатите изисквания правят защитата на линията за предаване много различна от защитата на трансформатора и другото оборудване на системите за енергия. Основните три метода за защита на линията за предаване са –
Защита с временно разпределена надтокова ток.
Диференциална защита.
Защита по разстояние.
Защита с временно разпределена надтокова ток
Това може също да се нарече просто защита с надтоков ток на електрическата линия за предаване. Нека обсъдим различните схеми за защита с временно разпределена надтокова ток.
Защита на радиалния фидер
В радиалния фидер, енергията протича в една посока само, което е от източника към потребител. Този вид фидери лесно могат да бъдат защитени чрез използване на либо определени временни реле, либо обратни временни реле.
Защита на линията с определено временни реле
Тази защитна схема е много проста. Ето тук цялата линия е разделена на различни секции и всяка секция е осигурена с определено временни реле. Релето най-близо до края на линията има най-малко време за настройка, докато времето за настройка на другите реле последователно се увеличава към източника.
Например, нека има източник в точка A, както е показано на фигурата по-долу
В точка D прекъсвателят CB-3 е инсталиран с определено време за работа на реле 0.5 сек. Последователно, в точка C друг прекъсвач CB-2 е инсталиран с определено време за работа на реле 1 сек. Следващият прекъсвач CB-1 е инсталиран в точка B, която е най-близо до точка A. В точка B, релето е настроено на време за работа 1.5 сек.
Сега, допуснете, че дефект се появи в точка F. Поради този дефект, дефектният ток протича през всички токови трансформатори или ТТ, свързани с линията. Но тъй като времето за работа на релето в точка D е най-малко, CB-3, свързан с това реле, ще се активира първи, за да изолира дефектната зона от останалата част на линията. Ако по някаква причина CB-3 не успее да се активира, следващото реле с по-дълго време за работа ще се активира, за да инициира свързания CB да се активира. В този случай, CB-2 ще се активира. Ако CB-2 също не успее да се активира, следващият прекъсвач, т.е. CB-1, ще се активира, за да изолира основната част на линията.
Преимущества на защитата с определено временни реле
Основното преимущество на тази схема е простотата. Второто основно преимущество е, че при дефект, само най-близкият CB към източника от точката на дефекта ще работи, за да изолира конкретната позиция на линията.
Недостатъци на защитата с определено временни реле
Ако броят на секциите в линията е доста голям, времето за настройка на релето най-близо до източника би било много дълго. Така, при всякакъв дефект близо до източника, изолацията би отнела много време. Това може да причини сериозен разрушителен ефект върху системата.
Защита на линията с надтоков ток чрез обратно реле
Недостатъците, които обсъждахме при защитата с определено временни реле, лесно могат да бъдат преодолени чрез използване на обратни реле. В обратното реле, времето за работа е обратнопропорционално на дефектния ток.
В горната фигура, общото време за настройка на релето в точка D е най-малко и последователно това време за настройка се увеличава за релетата, свързани с точките към точка A.
При всякакъв дефект в точка F очевидно CB-3 в точка D ще се активира. Ако CB-3 не успее да се активира, CB-2 ще се активира, тъй като общото време за настройка е по-голямо в това реле в точка C.
Макар, че времето за настройка на релето най-близо до източника е най-голямо, то все пак ще се активира за по-кратко време, ако се случи голям дефект близо до източника, тъй като времето за работа на релето е обратнопропорционално на дефектния ток.
Защита с надтоков ток на паралелни фидери
За поддържане на стабилността на системата е необходимо да се хранят потребителите от източник с две или повече фидера в паралел. Ако се случи дефект в някой от фидерите, само този дефектен фидер трябва да бъде изолиран от системата, за да се поддържа непрекъснатостта на доставката от източника до потребител. Това изискване прави защитата на паралелните фидери малко по-сложна от простата недирекционна защита с надтоков ток на линия, както в случая с радиалните фидери. Защитата на паралелните фидери изисква използване на дирекционни реле и градуиране на времето за настройка на реле за селективно активиране.
Има два фидера, свързани в паралел от източника до потребител. И двата фидера имат недирекционни реле с надтоков ток в края на източника. Тези реле трябва да бъдат обратни временни реле. Също така, и двата фидера имат дирекционни реле или реле за обратна мощност в края на потребител. Използваните реле за обратна мощност трябва да бъдат моментни тип. Това означава, че тези реле трябва да се активират веднага, щом потокът на мощност в фидера се обърне. Нормалната посока на мощността е от източника към потребител.
Сега, допуснете, че дефект се появи в точка F, да кажем, че дефектният ток е If. Този дефект ще получи две паралелни пътища от източника, едно само през прекъсвателя A и друго чрез CB-B, feeder-2, CB-Q, потребителския автобус и CB-P. Това е ясно показано на фигурата по-долу, където IA и IB са токовете на дефект, споделени от feeder-1 и feeder-2 съответно.
Според законът на Кирхоф за тока, IA + IB = If.
Сега, IA протича през CB-A, IB протича през CB-P. Тъй като посоката на протичане на CB-P е обърната, той ще се активира моментно. Но CB-Q няма да се активира, тъй като потокът на тока (мощността) в този прекъсвач не се обърна. Веднага след активирането на CB-P, дефектният ток IB спира да протича през фидера и следователно няма въпрос за допълнително активиране на обратно временни реле. IA все още продължава да протича, дори и CB-P да е активиран. Тогава, поради надтоковия ток IA, CB-A ще се активира. По този начин дефектният фидер е изолиран от системата.
