Schutzsystem im Stromnetz

Dieser Teil unserer Website behandelt fast alles, was mit dem Schutzsystem in der Energieversorgung zusammenhängt, einschließlich Standardleitungen und Gerätenummern, Verbindungsmöglichkeiten an Endplatten, Farbcodes in Mehrgurtskabeln, Dos und Don'ts bei der Ausführung. Es wird auch die Funktionsweise verschiedener Schutzrelais und -schemata im Energieversorgungssystem erläutert, einschließlich spezieller Energieversorgungsschutz-Schemata wie Differenzrelais, eingeschränkter Erdschluss-Schutz, Richtungsrelais und Entfernungsschutzrelais usw. Die Details zum Transformerschutz, Generatorschutz, Übertragungsleitung-Schutz und Schutz von Kondensator-Bänken werden ebenfalls aufgeführt. Es behandelt fast alles über den Schutz der Energieversorgung.
Die Schaltanlagentests, Instrumententransformatoren wie Stromtransformatortests, Spannung oder Potentialtransformator-Tests und zugehörige Schutzrelais werden detailliert erklärt.
Auch die Schließen- und Öffnungsschaltkreise, Indikationen und Alarmkreise verschiedener Leistungsschalter sind enthalten und erklärt.

Ziel des Schutzes der Energieversorgung

Das Ziel des Schutzes der Energieversorgung besteht darin, einen defekten Teil des elektrischen Energieversorgungssystems vom restlichen lebenden System zu isolieren, sodass der Rest ohne schwerwiegende Schäden durch den Fehlerstrom funktionieren kann.
Tatsächlich isoliert der Leistungsschalter den defekten Teil vom restlichen gesunden System, und diese Leistungsschalter öffnen sich automatisch während eines Fehlerzustands aufgrund ihres Tripsignals, das vom Schutzrelais kommt. Die Hauptphilosophie des Schutzes ist, dass kein Schutz der Energieversorgung den Fluss des Fehlerstroms durch das System verhindern kann, sondern nur die Fortsetzung des Flusses des Fehlerstroms durch schnelle Trennung des Kurzschlusspfads vom System. Um diese schnelle Trennung zu gewährleisten, sollten die Schutzrelais folgende funktionalen Anforderungen erfüllen.

Schutzsystem in der Energieversorgung

Lassen Sie uns über das grundlegende Konzept des Schutzsystems in der Energieversorgung und die Koordination der Schutzrelais diskutieren.

Im Bild ist die grundlegende Verbindung des Schutzrelais gezeigt. Es ist ziemlich einfach. Die Sekundärseite des Stromtransformators ist mit der Stromspule des Relais verbunden, und die Sekundärseite des Spannungstransformators ist mit der Spannungsspule des Relais verbunden. Wenn ein Fehler im Speiserschaltkreis auftritt, fließt ein entsprechender Sekundärstrom des CT durch die Stromspule des Relais, wodurch die mmf dieser Spule erhöht wird. Diese erhöhte mmf reicht aus, um den normalerweise offenen Kontakt des Relais mechanisch zu schließen. Dieser Relaiskontakt schließt tatsächlich und vervollständigt den Gleichstrom-Tripspulenschaltkreis, so dass die Tripspule energisiert wird. Die mmf der Tripspule initiiert die mechanische Bewegung des Trippmechanismus des Leistungsschalters und trennt letztendlich den Leistungsschalter, um den Fehler zu isolieren.

Funktionale Anforderungen an Schutzrelais

Verlässlichkeit

Die wichtigste Anforderung an Schutzrelais ist die Verlässlichkeit. Sie bleiben lange Zeit inaktiv, bevor ein Fehler auftritt; aber wenn ein Fehler auftritt, müssen die Relais sofort und korrekt reagieren.

Auswählbarkeit

Das Relais muss nur in den Bedingungen betrieben werden, für die es im elektrischen Energieversorgungssystem in Betrieb genommen wurde. Es können bestimmte typische Bedingungen während eines Fehlers auftreten, bei denen einige Relais nicht betrieben werden sollten oder nach einer bestimmten Verzögerung betrieben werden sollten, daher muss das Schutzrelais fähig sein, die geeigneten Bedingungen auszuwählen, für die es betrieben wird.

Empfindlichkeit

Die Relaistätigkeit muss ausreichend empfindlich sein, damit sie zuverlässig arbeitet, wenn das Niveau des Fehlerzustands gerade die vordefinierte Grenze überschreitet.

Geschwindigkeit

Die Schutzrelais müssen mit der erforderlichen Geschwindigkeit arbeiten. Es muss eine korrekte Koordination zwischen verschiedenen Schutzrelais im Energieversorgungssystem hergestellt werden, sodass ein Fehler in einem Teil des Systems den gesunden Rest nicht stört. Der Fehlerstrom kann durch einen Teil des gesunden Systems fließen, da sie elektrisch verbunden sind, aber die Relais, die mit diesem gesunden Teil verbunden sind, sollten nicht schneller als die Relais des defekten Teils arbeiten, andernfalls könnte es zu unerwünschten Unterbrechungen des gesunden Systems kommen. Wenn das Relais, das mit dem defekten Teil verbunden ist, aus irgendeinem Grund nicht in angemessener Zeit arbeitet, dann muss nur das nächste Relais, das mit dem gesunden Teil des Systems verbunden ist, arbeiten, um den Fehler zu isolieren. Daher sollte es weder zu langsam sein, was zu Schäden an der Ausrüstung führen könnte, noch zu schnell, was zu unerwünschten Operationen führen könnte.

Wichtige Elemente für den Schutz der Energieversorgung

Schaltanlagen

Bestehen hauptsächlich aus Großöl-Leistungsschaltern, Minimaloil-Leistungsschaltern, SF6-Leistungsschaltern, Luftstrahl-Leistungsschaltern und Vakuumschaltern usw. Verschiedene Betriebsmechanismen wie Solenoid, Feder, Pneumatik, Hydraulik usw. werden in den Leistungsschaltern eingesetzt. Der Leistungsschalter ist der Hauptteil des Schutzsystems in der Energieversorgung und isoliert automatisch den defekten Teil des Systems, indem er seine Kontakte öffnet.

Schutzausrüstung

Besteht hauptsächlich aus Schutzrelais für Energieversorgungssysteme wie Stromrelais, Spannungsrelais, Impedanzrelais, Leistungsrelais, Frequenzrelais usw. basierend auf dem Betriebsparameter, zeitbestimmten Relais, inversen Zeitrelais, gestaffelten Relais usw. gemäß dem Betriebsverhalten, logisch wie Differenzrelais, Überflussrelais usw. Bei einem Fehler gibt das Schutzrelais ein Tripsignal an den zugehörigen Leistungsschalter, um dessen Kontakte zu öffnen.

Stationsbatterie

Alle Leistungsschalter im elektrischen Energieversorgungssystem werden mit Gleichstrom (Gleichstrom) betrieben. Denn Gleichstrom kann in Batterien gespeichert werden und wenn die Situation eintritt, dass der gesamte eingehende Strom ausfällt, können die Leistungsschalter immer noch durch die Energie der Stationsbatterie betrieben werden, um die Situation wiederherzustellen. Daher ist die Batterie ein weiteres wesentliches Element des Energieversorgungssystems. Manchmal wird sie als das Herz der elektrischen Umspannstation bezeichnet. Eine elektrische Umspannstation-Batterie oder einfach eine Stationsbatterie, die eine Reihe von Zellen enthält, speichert Energie während der Verfügbarkeit der Wechselstromversorgung und entlädt, wenn die Relais arbeiten, sodass der relevante Leistungsschalter getriggert wird, wenn die eingehende Wechselstromversorgung ausfällt.

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