הגנה על קווים או מזינים

מאחר שהאורך של קו הולכת חשמל הוא בדרך כלל ארוך מספיק והוא עובר דרך אטמוספירה פתוחה, הסיכוי להתרחשות תקלה בקו ההולכת החשמלית גבוה בהרבה מאשר ב-טרנספורמיטור חשמל וב-אלטרנטורים. לכן, קו ההולכת דורש הרבה יותר סכימות הגנה מאשר טרנספורמיטור ואלטרנטור.
הגנה על קו צריכה להיות בעלת תכונות מיוחדות, כגון-

1. בתקופת התקלה, רק מעגל שבירה הקרוב ביותר לנקודת התקלה צריך להתנתק.

2. אם מעגל השבירה הקרוב ביותר לנקודת התקלה נכשל להתנתק, מעגל השבירה הבא אחריו יתנתק כגיבוי.

3. זמן הפעולה של המיתוג הקשור להגנת הקו צריך להיות כמה שקטן כדי למנוע התנתקויות בלתי נחוצות של מעגלי השבירה הקשורים לאזורים בריאים אחרים של מערכת החשמל.

דרישות אלו גורמות להגנת קו ההולכת להיות שונה מאוד מהגנת טרנספורמיטור וציוד אחר של מערכות חשמל. שלושת השיטות העיקריות להגנת קו ההולכת הן –

1. הגנה על זרם מוגבר לפי זמן.

2. הגנה דיפרנציאלית.

3. הגנה על מרחק.

הגנה על זרם מוגבר לפי זמן

זה עשוי גם להיקרא פשוט הגנה על זרם מוגבר של קו הולכת חשמל. בואו נדון בשיטות שונות של הגנה על זרם מוגבר לפי זמן.

הגנה על משאב רדיאלי

במשאב רדיאלי, הזרם זורם בכיוון אחד בלבד, מהמקור לנ裁剪的部分似乎是由于翻译过程中出现的意外中断。请允许我继续完成剩余部分的翻译： 源到负载。这种馈线可以很容易地通过使用定时间继电器或反时限继电器来保护。

通過定時間繼電器進行線路保護

這種保護方案非常簡單。在這裡，整個線路被分成不同的部分，每個部分都配備了定時間繼電器。最靠近線路末端的繼電器設置的時間最短，而其他繼電器的時間設置依次增加，朝向源頭。
例如，假設在下圖中的點A有一個源頭：

在點D安裝了斷路器CB-3，其定時間繼電器的操作時間為0.5秒。接著，在點C安裝了另一個斷路器CB-2，其定時間繼電器的操作時間為1秒。最接近點A的斷路器CB-1安裝在點B，其繼電器的操作時間設置為1.5秒。
現在，假設在點F發生故障。由於這個故障，所有連接在線路上的電流互感器（CT）都會有故障電流通過。但是，因為點D的繼電器操作時間最短，與該繼電器相關的斷路器CB-3將首先跳閘，以隔離故障區域與線路的其他部分。如果由於某種原因CB-3未能跳閘，則下一較長時間設置的繼電器將操作以啟動相關的斷路器跳閘。在這種情況下，CB-2將跳閘。如果CB-2也未能跳閘，則下一個斷路器即CB-1將跳閘，以隔離線路的主要部分。

定時間線路保護的優點

這種方案的主要優點是簡單。第二個主要優點是在故障期間，只有從故障點向源頭方向最近的斷路器會操作，以隔離線路的特定位置。

定時間線路保護的缺點

如果線路中的部分數量很大，那麼最靠近源頭的繼電器的時間設置將非常長。因此，在任何靠近源頭的故障期間，隔離故障將需要很長時間。這可能會對系統造成嚴重的破壞性影響。

通過反时限继电器进行过电流线路保护

正如我们在定时间过电流保护中讨论的缺点，可以通过使用反时限继电器轻松克服。在反时限继电器中，操作时间与故障电流成反比。

在上图中，点D处继电器的整体时间设置是最小的，并且对于靠近点A的继电器，该时间设置依次增加。
如果在点F发生任何故障，显然会跳闸点D的断路器CB-3。如果CB-3未能打开，则点C的继电器将操作，因为该继电器的整体时间设置更高。
尽管最靠近源头的继电器的时间设置最大，但如果在源头附近发生重大故障，它仍然会在较短时间内跳闸，因为继电器的操作时间与故障电流成反比。

平行馈线的过电流保护

为了维持系统的稳定性，需要从源头发出两个或多个并行馈线来供电。如果任何一个馈线发生故障，只有那个故障馈线应从系统中隔离，以保持从源头到负载的连续供电。这一要求使得平行馈线的保护比径向馈线的简单非方向性过电流保护更为复杂。平行馈线的保护需要使用方向继电器并对继电器的时间设置进行分级选择。

有两个并行馈线从源头连接到负载。两个馈线在源头端都有非方向性的过电流继电器。这些继电器应该是反时限继电器。同时，两个馈线在其负载端都有方向继电器或逆功率继电器。这里使用的逆功率继电器应该是瞬时型的。这意味着一旦馈线中的功率流动方向反转，这些继电器就会立即动作。正常的方向是从源头到负载。
现在，假设在点F发生故障，假设故障电流为If。这个故障将从源头获得两条并行路径，一条仅通过断路器A，另一条通过CB-B、馈线2、CB-Q、负载母线和CB-P。这在下图中清楚地显示出来，其中IA 和 IB 分别是馈线1和馈线2共享的故障电流。

根据基尔霍夫电流定律，IA + IB = If。

现在，IA 流过 CB-A，IB 流过 CB-P。由于 CB-P 的流动方向反转，它会立即跳闸。但 CB-Q 不会跳闸，因为它的电流（功率）流动方向没有反转。一旦 CB-P 跳闸，故障电流 IB 将停止通过馈线流动，因此没有进一步操作反时限过电流继电器的问题。即使 CB-P 跳闸，IA 仍将继续流动。然后由于过电流 IA，CB-A 将跳闸。这样，故障馈线就被从系统中隔离出来。

差动导引线保护

这只是应用于馈线的差动保护方案。对线路保护应用了多种差动方案，但梅斯普莱斯电压平衡系统和Translay方案最为常用。

梅斯普莱斯电压平衡系统

梅斯普莱斯电压平衡系统的工作原理相当简单。在这种线路保护方案中，相同的电流互感器（CT）连接在线路的两端。CT的极性相同。这些电流互感器的二次侧和两个瞬时继电器的操作线圈形成了一个闭合回路，如下图所示。在这个回路中，使用导引线连接两个CT的二次侧和两个继电器线圈。

从图中可以看出，当系统处于正常状态时，回路中不会有电流流动，因为一个CT的二次电流将抵消另一个CT的二次电流。
现在，如果在这两个CT之间的线路部分发生故障，一个CT的二次电流将不再等于和抵消另一个CT的二次电流。因此，回路中会有循环电流。
由于这种循环电流，两个继电器的线圈将关闭相关断路器的跳闸电路。因此，故障线路将从两端隔离。

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.