Pang proteksyon sa mga linya sa transmision

Pangutana sa Carrier Current Protection para sa Transmission Lines

Ang pangutana sa carrier current protection ginagamit nang malaking bahagi para sa pagprotekta ng mga matagal na transmission lines. Hindi tulad ng mga tradisyonal na pamamaraan ng proteksyon na nakatuon sa paghahambing ng aktwal na halaga ng kuryente, ang sistema na ito ay gumagana sa pamamagitan ng paghahambing ng mga phase angles ng kuryente sa dalawang dulo ng linya. Batay sa relasyon ng phase-angle, maaari itong tumpakin kung mayroong pagkakamali na nangyayari sa loob ng pinoprotektahan na seksyon ng linya (internal fault) o sa labas nito (external fault). Ang carrier communication channel, isang mahalagang komponente ng sistemang ito, binubuo ng apat na pangunahing elemento: transmitter, receiver, coupling equipment, at line trap.

Ang carrier current receiver ay may tungkulin na i-capture ang carrier current na ipinadala mula sa transmitter na nasa malayo - end ng linya. Kapag natanggap na, ito ay ina-convert ang carrier current na ito sa direct - current (DC) voltage. Ang DC voltage na ito ay ginagamit bilang control signal, na maaaring gamitin ng mga relay o iba pang electrical circuits upang maisagawa ang tiyak na mga protective functions. Mahalagang tandaan, kapag walang carrier current ang natatanggap, ang output voltage ng receiver ay bumababa sa zero, nagpapahiwatig ng pagkakasira sa communication link o potensyal na pagbabago sa operating state ng sistema.

Ang line trap, na naka-posisyon sa pagitan ng bus-bar at koneksyon ng coupling capacitor sa transmission line, ay isang parallel LC (inductor-capacitor) network na mapagkukunan ng tunog sa mataas na frequency. Ang pangunahing tungkulin nito ay ilipat ang carrier current sa pinoprotektahan na seksyon ng linya. Sa pamamagitan nito, maaari itong makapagpigil ng interference mula sa iba pang adjacent carrier current channels, at siguruhin ang integridad at katotohanan ng operasyon ng sistemang proteksyon. Karagdagan pa rito, ang line trap ay naglalaro ng mahalagang papel sa pagbawas ng pagkawala ng carrier current signal sa karatig power circuits, kaya't nagpapataas ng kabuuang reliabilidad ng carrier communication link at ang mga kaugnay na protective functions.

Carrier Current Protection: Mga Komponente at Pamamaraan

Ang coupling capacitor ay may dalawang layunin sa carrier current protection system. Ito ay kumokonekta sa high-frequency equipment sa isa sa mga line conductors, na nagbibigay-daan sa transmisyon ng carrier signals. Sa parehong oras, ito ay naghihiwalay ng power equipment mula sa mataas na tensyon ng power line. Sa normal na kondisyon ng operasyon, ang kuryente ay dumadaloy lamang sa line conductor. Gayunpaman, kapag ito ay tungkol sa high-frequency carrier current, ito ay sumusunod sa line conductor na may high-frequency traps, pumapasa sa trap capacitor at pagkatapos ay papunta sa lupa.

Mga Pamamaraan ng Carrier Current Protection

May ilang mga pamamaraan ng carrier current protection, at ang dalawang pundamental na anyo ay ang Directional Comparison protection at Phase Comparison Protection. Ang mga pamamaraan na ito ay detalyadong ipinaliwanag sa ibaba:

1. Directional Comparison Protection

Sa directional comparison protection scheme, ang mekanismo ng proteksyon ay batay sa paghahambing ng direksyon ng flow ng power sa panahon ng pagkakamali sa dalawang dulo ng transmission line. Ang mga protective relays ay gumagana lamang kapag ang power sa parehong dulo ng linya ay nagdadala patungo sa linya mula sa bus. Pagkatapos ng paghahambing ng direksyon, ang carrier pilot relay ay nagbibigay ng impormasyon kung paano ang mga directional relays sa kabilang dulo ay tumugon sa isang short-circuit event.

Ang mga relays na naka-posisyon sa parehong dulo ng linya ay nagtutulungan upang i-isolate ang pagkakamali mula sa bus. Sa kaso ng internal fault sa pinoprotektahan na seksyon, ang flow ng power ay nasa protective direction. Kabaligtaran nito, para sa external fault, ang flow ng power ay nasa kabaligtarang direksyon. Sa panahon ng pagkakamali, isang simple na signal ang ipinapadala sa pamamagitan ng carrier pilot mula sa isa hanggang sa kabilang dulo ng linya. Ang mga pilot protection relaying schemes na ginagamit para sa transmission line protection ay maaring ikategorya sa dalawang uri:

• Carrier Blocking Protection Scheme: Ang scheme na ito ay nagpapahinto sa operasyon ng relay. Ito ay gumagana sa pamamagitan ng pag-block ng pagkakamali bago ito makapasok sa pinoprotektahan na seksyon ng electrical system. Ang carrier blocking protection scheme ay kilala sa kanyang reliabilidad, dahil ito ay mabisa sa pagpaprotekta ng mga sangkap ng sistema mula sa potensyal na pinsala.

• Carrier Permitting Blocking Scheme: Sa kabaligtaran ng blocking scheme, ang protective scheme na ito ay nagpapayag sa fault current na pumasok sa pinoprotektahan na seksyon ng sistema.

2. Phase Comparison Carrier Protection

Ang phase comparison carrier protection system ay nakatuon sa paghahambing ng phase relationship sa pagitan ng kuryente na pumapasok sa pilot zone at ang kuryente na lumalabas sa pinoprotektahan na zona. Mahalagang tandaan, hindi ito kasama ang paghahambing ng magnitudes ng mga kuryenteng ito. Ang pamamaraan ng proteksyon na ito ay pangunahing nagbibigay ng main o primary protection, at kaya naman, mahalaga itong suportahan ng backup protection. Ang circuit diagram ng phase comparison carrier protection scheme ay ipinapakita sa larawan na ibinigay sa ibaba.

Operasyon at mga Advantages ng Carrier Current Protection

Ang mga current transformers (CTs) na nai-install sa transmission line ay nagbibigay ng power sa isang network. Ang network na ito ay nagco-convert ng output current mula sa CTs sa single-phase sinusoidal output voltage. Ang voltage na ito ay pagkatapos ay ipinapadala sa carrier current transmitter at comparer. Parehong inililipat din ang output ng carrier current receiver sa comparer. Ang comparer ay may mahalagang papel sa pagkontrol ng operasyon ng auxiliary relay, na nagsisimula ng tripping ng transmission line circuit breaker kapag kinakailangan.

Mga Advantages ng Carrier Current Protection

Ang mga scheme ng carrier current protection ay nagbibigay ng maraming mahahalagang benepisyo, na ipinapakita sa ibaba:

• Simultaneous at Mabilis na Operasyon ng Circuit Breaker: Isa sa mga pangunahing benepisyo ay ang kakayahan na makamit ang mabilis at sabay-sabay na tripping ng mga circuit breakers sa parehong dulo ng transmission line. Ang koordinadong aksyon na ito ay nagse-siguro na mabilis na mai-isolate ang mga pagkakamali, na nagpapakonti sa haba ng abnormal na kondisyon sa electrical system.

• Efficient na Pag-clear ng Fault: Ang sistema ay may mabilis na proseso ng pag-clear ng fault. Sa pamamagitan ng mabilis na pag-interrupt ng flow ng fault current, ito ay mabisa sa pagpapahinto ng malubhang epekto sa electrical system, na nagpapababa ng panganib ng pinsala sa mga sangkap at nagpapanatili ng estabilidad ng sistema.

• Integrated na Signaling: Ang carrier current protection ay nagwawala ng pangangailangan para sa hiwalay na signaling wires. Sa halip, ang mga power lines mismo ang ginagamit upang mag-transmit ng parehong electrical power at communication signals. Ito ay nagpapadali ng buong disenyo ng sistema, nagpapakonti ng installation costs, at nagpapakonti ng potensyal para sa signal interference mula sa panlabas na mga sanggunian.

• Ultra-Mabilis na Tripping: Ito ay nagbibigay ng kakayahan sa mga circuit breakers sa parehong dulo ng linya na tripin sa loob lamang ng isang hanggang tatlong cycle. Ang napakabilis na response time na ito ay mahalaga para sa proteksyon ng modern, high-capacity electrical systems at sigurado na supply ng kuryente.

• Compatibility sa Modern Equipment: Ang carrier current protection system ay mababa ang compatibility sa modern, fast-acting circuit breakers. Ang synergy na ito ay nagbibigay ng mas mabisa at reliable na relaying, na nagpapataas ng kabuuang performance at proteksyon ng electrical grid.

• Versatile Applications: Historically, ang power line carrier technology ay malawak na ginagamit para sa iba't ibang layunin, kabilang ang supervisory control, telephone communication, telemetry, at relaying. Ang versatility na ito ay nagpapahalagahan ito bilang mahalagang asset sa electrical power systems, na nagbibigay ng seamless integration ng maraming function sa iisang infrastructure.