Protectio Lineae vel Distributoris

Cum longitudo lineae transmissionis electricitatis sit saepe satis longa et per aerem apertum transeat, probabilitas evenientis vitii in lineis transmissionis electricitatis multo maior est quam in transformatoribus electricitatis et alternatoribus. Hoc est cur linea transmissionis requirit multo plures schemata protectiva quam transformator et alternator.
Protectio lineae debet habere quaedam specialia characteristica, ut-

1. Tempore vitiis, tantum interruptrix circuitus proxima ad punctum vitiis debet interrumpi.

2. Si interruptor circuitus proximus ad punctum vitiis non interrumpat, interruptor circuitus proximus huic interruptori propter backup interrumpetur.

3. Tempus operationis relais associati cum protectione lineae debet esse minimum possibile ut non necessaria interruptiones interruptorum circuitus associatorum cum aliis sanis partibus systematis electricitatis praeveniantur.

Haec praedicta requirementa faciunt protectionem lineae transmissionis multum differentem ab protectione transformatoris et alia apparatura systematum electricitatis. Tres principes methodi protectionis lineae transmissionis sunt –

1. Protectio supra currentem tempore graduata.

2. Protectio differentialis.

3. Protectio distanti.

Protectio Supra Currentem Tempore Graduata

Hoc posset etiam simpliciter nominari ut protectio supra currentem lineae transmissionis electricitatis. Discutamus diversos schemata protectionis supra currentem tempore graduata.

Protectio Radialis Feeder

In feeder radiali, potestas fluit in uno tantummodo directu, qui est a fonte ad onus. Huiusmodi feeders facile possunt protegi per usum aut relais temporis definiti aut relais temporis inversi.

Protectio Lineae per Relais Temporis Definiti

Hoc schema protectionis est valde simplex. Ibi tota linea dividitur in diversas sectiones et cuique sectioni relais temporis definiti tribuitur. Relais proximum ad finem lineae habet minimum tempus dispositivum, dum tempus dispositivum aliorum relais successivo incrementum habet, versus fontem.
Exempli gratia, supponamus quod sit fons in puncto A, in figura infra

In puncto D interruptrix circuitus CB-3 installatur cum tempore definito operationis relais 0.5 sec. Successive, in puncto C alia interruptrix circuitus CB-2 installatur cum tempore definito operationis relais 1 sec. Proxima interruptrix circuitus CB-1 installatur in puncto B, qui est proximus puncto A. In puncto B, relais dispositum est ad tempus operationis 1.5 sec.
Nunc, assumamus quod vitium occurrat in puncto F. Ob hoc vitium, currentis vitiosi fluit per omnes transformatores currentis seu CTs connectos in linea. Sed cum tempus operationis relais in puncto D sit minimum, CB-3, associatus huic relais, primus interrumpetur ut zona vitiosa a reliqua parte lineae isolaretur. Si, ob aliquam rationem, CB-3 non interrumpat, tunc proximus relais temporis majoris operabitur ut associata interruptrix circuitus interrumpatur. In hoc casu, CB-2 interrumpetur. Si CB-2 quoque non interrumpat, tunc proxima interruptrix circuitus, videlicet CB-1, interrumpetur ut pars maior lineae isolata sit.

Advantagia Protectionis Lineae Temporis Definiti

Principale advantagium huius schematis est simplicitas. Secundum majus advantagium est, tempore vitiis, tantum proxima interruptrix circuitus versus fontem a puncto vitiis operabitur ut positio specifica lineae isolata sit.

Disadvantagium Protectionis Lineae Temporis Definiti

Si numerus sectionum in linea sit magnus, dispositivum temporis relais proximi fonti foret longissimum. Itaque, tempore vitiis propinquior fonti multum temporis consumet ut isolata sit. Hoc potest causare effectum destructivum severum in systemate.

Protectio Supra Currentem Lineae per Relais Inversum

Inconvenientia, de qua iusto in protectione supra currentem lineae temporis definiti locuti sumus, facile superari potest per usum relais temporis inversi. In relais inverso, tempus operationis est inverse proportionale currenti vitiis.

In figura supra, dispositivum temporis relais in puncto D est minimum et successivamente hoc dispositivum temporis incrementum habet pro relais associatis punctis versus punctum A.
Si vitium accidat in puncto F, CB-3 in puncto D evidentiter interrumpetur. Si CB-3 non aperiat, CB-2 operabitur quia dispositivum temporis totale est maius in illo relais in puncto C.
Etiam si dispositivum temporis relais proximi fonti sit maximum, tamen in breviore tempore interrumpetur, si vitium magnum accidat propinquius fonti, quia tempus operationis relais est inverse proportionale currenti vitiis.

Protectio Supra Currentem Feeders Parallelarum

Ut stabilitatem systematis conservet, opus est ut onus a fonte duobus vel plus feeders parallelis alimentetur. Si vitium accidat in aliqua feeders, tantum ille feeder vitiosus a systemate isolari debet ut continuitas alimentationis a fonte ad onus conservetur. Haec requirement facit protectionem feeders parallelarum paululum complexiorem quam simplicem protectionem supra currentem lineae, sicut in casu feeders radialium. Protectio feeders parallelarum postulat utantur relais directionali et ut gradentur dispositiva temporis relais ad tripping selectivum.

Duos feeders connectos paralleliter a fonte ad onus. Ambae feeders habent relais supra currentem non-directionalis in extremitate fontis. Haec relais debent esse relais temporis inversi. Et ambae feeders habent relais directionale vel relais power reversum in sua extremitate onus. Relais power reversa hic debent esse instantanea. Id est, haec relais debent operari simul ut fluxus potestatis in feeder reverteatur. Normalis directus potestatis est a fonte ad onus.
Nunc, supponamus quod vitium accidat in puncto F, dicamus quod currentis vitiis est If. Hoc vitium obtinebit duos vias parallelas a fonte, unam per interruptrix circuitus A tantum et alteram via CB-B, feeder-2, CB-Q, bus onus et CB-P. Hoc clare ostenditur in figura infra, ubi IA et IB sunt currentes vitiis distributi per feeder-1 et feeder-2 respectiviter.

Secundum legem Kirchhoff de currente, IA + IB = If.

Nunc, IA fluit per CB-A, IB fluit per CB-P. Quia directus fluxus CB-P revertitur, statim interrumpetur. Sed CB-Q non interrumpetur quia fluxus currentis (potestatis) in hoc interruptore circuitus non reverteatur. Statim ut CB-P interrumpitur, currentis vitiis IB cessat fluere per feeder, et ideo non est quaestio ulterioris operationis relais supra currentem temporis inversi. IA adhuc continuat fluere etiam CB-P interrumpatur. Deinde, ob supra currentem IA, CB-A interrumpetur. In hoc modo, feeder vitiosus a systemate isolatur.

Protectio Pilot Wire Differentialis

Hoc est simpliciter schema protectionis differentialis applicatum ad feeders. Varii schemata differentialia applicantur ad protectionem lineae, sed Systema Merz Price Voltage Balance et Schema Translay sunt popularissime usitata.

Systema Merz Price Voltage Balance

Principium operationis Systematis Merz Price Voltage Balance est valde simplex. In hoc schema protectionis lineae, identicus CT connectitur ad utramque extremum lineae. Polaris CT eadem est. Secundarium horum transformatorum currentis et spira operativa duorum relais instantaneorum formant circulum clausum ut in figura infra ostenditur. In circuitu pilot wire utitur ad connectionem secundarium CT et spiras relais ut ostenditur.

Nunc, ex figura satis clare est quod, cum systema sub normali condicione sit, nullus currentis per circuitum flueret quia secundarius currentis unius CT cancellaret secundarius currentis alterius CT.
Nunc, si vitium accidat in portione lineae inter hos duos CT, secundarius currentis unius CT iam non erit aequalis et oppositus secundario currentis alterius CT. Itaque, erit resultantia currentis circulantis in circuitu.
Ob hanc currentem circulantem, spira utriusque relais claudet circuitum interruendi associati interruptrix circuitus