Zaščita vodov ali odvodov

Ker je dolžina električnega prenosnega voda običajno dovolj dolga in teče skozi odprto okolje, je verjetnost pojavitve napake v električnem prenosnem vodu veliko večja kot pri transformatorjih in alternatorjih. Zato potrebuje prenosni vod veliko več zaščitnih shem kot transformator in alternator.
Zaščita voda mora imeti nekatere posebne značilnosti, kot so-

1. Ob napaki naj se odpne samo preklopnik najbližji točki napake.

2. Če se preklopnik najbližji točki napake ne odpne, se bo odpnil naslednji preklopnik kot rezervna možnost.

3. Čas delovanja releja, povezanega s zaščito voda, mora biti čim krajši, da se prepreči nepotreben odpri preklopnikov, povezanih z drugimi zdravimi deli elektroenergetskega sistema.

Navedene zahteve povzročajo, da je zaščita prenosnega voda zelo različna od zaščite transformatorja in druge opreme elektroenergetskega sistema. Glavne tri metode zaščite prenosnega voda so –

1. Časovno gradirana zaščita proti pretoku.

2. Diferencialna zaščita.

3. Zaščita na osnovi razdalje.

Časovno gradirana zaščita proti pretoku

To lahko enostavno imenujemo tudi zaščita proti pretoku v električnem prenosnem vodu. Poglejmo različne sheme časovno gradirane zaščite proti pretoku.

Zaščita radijalnega prenosnika

V radijalnem prenosniku se energija pretoka le v eni smeri, od vira do naložbe. Ta vrsta prenosnikov se lahko preprosto zaščiti z uporabo bu določenih časovnih relejev ali obratnih časovnih relejev.

Zaščita voda z določenim časovnim relejem

Ta shema zaščite je zelo preprosta. Celotni vod je razdeljen na različne dele in vsak del je opremljen z določenim časovnim relejem. Relej najbližji kraju voda ima najmanjše časovno nastavitev, medtem ko so časovne nastavitve drugih relejev postopoma povečane proti viru.
Npr., predpostavimo, da obstaja vir v točki A, na spodnjem prikazu

V točki D je nameščen preklopnik CB-3 z določenim časom delovanja releja 0,5 sekunde. Postopoma je v točki C nameščen drugi preklopnik CB-2 z določenim časom delovanja releja 1 sekundo. Naslednji preklopnik CB-1 je nameščen v točki B, ki je najbližja točki A. V točki B je relej nastavljen na čas delovanja 1,5 sekunde.
Sedaj, predpostavimo, da se pojavi napaka v točki F. Zaradi te napake bo napetok tok pretok preko vseh tokovnih transformatorjev ali CT-jev, povezanih v vodu. Ker je čas delovanja releja v točki D najmanjši, bo prvi odpri preklopnik CB-3, povezan s tem relejem, da bi izoliral napako od ostalega dela voda. Če CB-3 zaradi kakršnega koli razloga ne odpne, bo naslednji relej z višjim časom delovanja odprijal povezan preklopnik. V tem primeru bo odpri CB-2. Če CB-2 tudi ne odpne, bo odpri naslednji preklopnik, tj. CB-1, da bi izoliral večji del voda.

Prednosti zaščite voda z določenim časovnim relejem

Glavna prednost te sheme je preprostota. Druga glavna prednost je, da se ob napaki odpri samo najbližji preklopnik proti viru od točke napake, da bi izoliral določeno mesto voda.

Nedostopki zaščite voda z določenim časovnim relejem

Če je število delov v vodu zelo veliko, bo časovna nastavitev releja najbližje viru zelo dolga. Torej bo ob napaki bližje viru potrebovala veliko časa, da bo izolirana. To lahko povzroči hude destruktivne učinke na sistem.

Zaščita voda proti pretoku z obratnim relejem

Manjkajoča lastnost, o kateri smo govorili pri določeni časovno gradirani zaščiti proti pretoku v prenosnem vodu, se lahko preprosto premosti z uporabo obratnih relejev. Pri obratnem releju je čas delovanja obraten velikosti tok napake.

Na zgornjem prikazu je celotna časovna nastavitev releja v točki D najmanjša in ta časovna nastavitev postopoma narašča za releje, povezane z točkami bližje točki A.
Če se pojavi napaka v točki F, bo seveda odpri CB-3 v točki D. Če CB-3 ne odpne, bo odpri CB-2, ker je celotna časovna nastavitev višja pri releju v točki C.
Čeprav je časovna nastavitev releja najbližje viru največja, bo se v krajšem času odpri, če se pojavi velika napaka blizu vira, ker je čas delovanja releja obraten velikosti tok napake.

Zaščita vzporednih prenosnikov proti pretoku

Za vzdrževanje stabilnosti sistema je potrebno, da se naložba hrani iz vira z dvema ali več vzporednimi prenosniki. Če se pojavi napaka v katerem koli prenosniku, bi moral biti le ta prenosnik izoliran od sistema, da bi se ohranila kontinuiteta oskrbe iz vira do naložbe. Ta zahteva čini zaščito vzporednih prenosnikov malo bolj zapleteno kot preprosta neusmerjena zaščita proti pretoku voda, kot je v primeru radijalnih prenosnikov. Zaščita vzporednih prenosnikov zahteva uporabo usmerjenih relejev in gradiranje časovnih nastavitev relejev za selektivno odpri.

Imamo dva vzporedno povezana prenosnika od vira do naložbe. Oba prenosnika imata neusmerjen relej za pretok na strani vira. Ti releji morajo biti obratni časovni releji. Tudi oba prenosnika imata usmerjen relačni relej ali relej za obratni tok na strani naložbe. Releji za obratni tok, uporabljeni tukaj, morajo biti trenutni tip. To pomeni, da se morajo opraviti takoj, ko se smer pretoka v prenosniku obrne. Normalna smer pretoka je od vira do naložbe.
Sedaj, predpostavimo, da se pojavi napaka v točki F, recimo, da je tok napake If. Ta napaka bo dobila dva vzporedna poti od vira, eden skozi preklopnik A samo in drug skozi CB-B, prenosnik-2, CB-Q, naložbeni bus in CB-P. To je jasno prikazano na spodnjem prikazu, kjer so IA in IB tok napake, ki ga delita prenosnik-1 in prenosnik-2.

Glede na Kirchoffov zakon o toku, IA + IB = If.

Sedaj, IA teče skozi CB-A, IB teče skozi CB-P. Ker je smer pretoka CB-P obrnjena, bo trenutno odpri. Ampak CB-Q ne bo odpri, ker ni obrnjena smer pretoka (moč) v tem preklopniku. Ko se odpri CB-P, bo pretok napake IB prestal teči skozi prenosnik, zato ni več vprašanja o nadaljnji delovanju obratnega časovnega releja za pretok. IA še naprej teče, tudi če je CB-P odpri. Zaradi pretoka IA bo odpri CB-A. Na ta način bo izoliran napaken prenosnik od sistema.

Diferencialna zaščita s pilotnim vodom

To je preprosto diferencialna shema zaščite, uporabljena za prenosnike. Številne diferencialne sheme so uporabljene za zaščito voda, vendar sta shema Merz Price Voltage balance in Translay shema najbolj popularni.

Shema Merz Price Voltage balance

Delovanje sheme