Siirtolinjojen kuljetusvirtasuoja

Virta-asian suojajärjestelmä siirtolinjoille

Virta-asian suojajärjestelmää käytetään pääasiassa pitkien siirtolinjojen suojelemiseen. Tavallisiin suojamoduksia, jotka perustuvat oikeasti kulkevan sähkövirran arvojen vertailuun, erotetaan tämä järjestelmä, joka toimii vertailemalla virransuuntien vaihekulmia linjan kahdella päätepisteellä. Vaihekulma-suhde mahdollistaa tarkan määrittelyn, onko vika tapahtumassa sisäinen (linjasegmentin sisällä) tai ulkoinen (linjasegmentin ulkopuolella). Virta-asiayhteyden kommunikaatiokanava, joka on olennainen osa tätä suojajärjestelmää, koostuu neljästä pääosasta: lähetimestä, vastaanotimesta, kytkentälaitteista ja linja-ansaidesta.

Virta-asiavastaanotin on tehty nappaa virta-asiavirta, jonka lähettimet lähettävät linjan toiselta päältä. Kun se on vastaanotettu, se muuttaa tämän virta-asiavirran suoraan virtaksi (DC). Tämä DC-virta toimii ohjausmerkkinä, jota voidaan käyttää releiden tai muiden sähköpiirien avulla suorittamaan erityisiä suoja-toimintoja. Huomioitavaa on, että jos virta-asiavirtaa ei vastaanoteta, vastaanotimen ulostulovirta laskee nollaan, mikä viittaa kommunikaatio-linkin keskeytyneeseen tai järjestelmän tilan muuttuneeseen.

Linja-ansaidi, joka on sijoitettu busbarin ja kytkentäkyynäriltaan siirtolinjaan, on rinnakkaissijaintinen LC-verkko (induktori-kondensaattori), joka on huolellisesti säädetty resonoidakseen korkeilla taajuuksilla. Sen päätarkoitus on pitää virta-asiavirta suojatun linjasegmentin sisällä. Näin se tehokkaasti estää häiriötä muista ympäröivistä virta-asiakanavista, varmistaa suojajärjestelmän toiminnon eheyden ja tarkkuuden. Lisäksi linja-ansaidi on tärkeä pienentäääkseen virta-asiavirtasignaalin menetyksen naapurienergiateihin, parantaen siten virta-asiayhteyden kokonaisturvallisuutta ja liittyvien suojatoimintojen luotettavuutta.

Virta-asiasuojajärjestelmä: Komponentit ja menetelmät

Kytkentäkyynärillä on kaksoisrooli virta-asiasuojajärjestelmässä. Se yhdistää korkeataajuuslaitteet yhteen linjan johtoon, mahdollistaen virta-asiavirran lähettämisen. Samalla se erottaa energialaitteet linjan korkealta jännitteeltä. Normaalissa toimintatilassa sähkövirta kulkee vain linjan johtimen kautta. Korkeatajuudella virta-asiavirta kiertää kytkentäkyynärillä varustettua linjan johtinta, kulkiessaan kytkentäkyynärin kautta maahan.

Virta-asiasuojan menetelmiä

On useita virta-asiasuojan menetelmiä, joista kaksi perusmuotoa ovat Suunta-vertailusuojajärjestelmä ja Vaihe-vertailusuojajärjestelmä. Nämä menetelmät kuvataan yksityiskohtaisemmin alla:

1. Suunta-vertailusuojajärjestelmä

Suunta-vertailusuojajärjestelmässä suojamekanismi perustuu vikatilanteessa sähkövirran suunnan vertailuun linjan molemmilla päätepisteillä. Suojareleitä toimii vain, kun sähkövirta kulkee molemmilla linjan päätepisteillä bussista kohti linjaa. Vertailun jälkeen virta-asiapilotreli välittää tietoa siitä, miten suuntareleit toimivat vastakkaisessa päässä lyhytkiertotapahtumassa.

Linjan molempiin päättiin sijoitetut releit yhteistyössä erottavat vikan bussista. Jos vika on suojatun segmentin sisällä, sähkövirta kulkee suojasuunnassa. Vastakkaisessa tapauksessa, jos vika on ulkopuolella, sähkövirta kulkee vastakkaiseen suuntaan. Vikatilanteessa yksinkertainen signaali lähettetään virta-asiapilotin kautta linjan toiselta päältä toiselle. Siirtolinjan suojan pilotireleitoimintoja voidaan pääasiassa luokitella kahteen ryhmään:

• Virta-asiablokkauksen suojajärjestelmä: Tämä järjestelmä rajoittaa releiden toimintaa. Se toimii estämällä vikan ennen kuin se voi päästä suojatulle segmentille. Virta-asiablokkauksen suojajärjestelmä on arvostettu sen luotettavuuden vuoksi, sillä se suojaa tehokkaasti järjestelmän laitteita potentiaaliselta vahingolta.

• Virta-asiablokkauksen salliva suojajärjestelmä: Tämä suojajärjestelmä sallii vikavirran päästä suojatulle segmentille järjestelmässä.

2. Vaihe-vertailun virta-asiasuojajärjestelmä

Vaihe-vertailun virta-asiasuojajärjestelmä keskittyy vertailemaan virran vaihe-riippuvuutta pilotti-alueeseen tulevalle virralle ja suojatusta alueesta poistuvalle virralle. Huomionarvoista on, että se ei vertaile näiden virtojen magnituudeja. Tämä suojamenetelmä tarjoaa pää- tai ensisijaista suojaa, ja siksi on tärkeää täydentää sitä varasuojalla. Vaihe-vertailun virta-asiasuojajärjestelmän piirikaavio on kuvattu allannäkyvässä kuvassa.

Virta-asiasuojan toiminta ja etumatkapain

Siirtolinjan asennetut virtamuunninlaite (CT) toimittavat virtaa verkolle. Tämä verkko muuttaa CT:n tulovirtaa yhdenfaseiseksi sinimuotoiseksi jännitteeksi. Tämä jännite syötetään sekä virta-asiavirtalähettimen että vertailun vastaanotin. Samalla virta-asiavirtavastaanotimen tuotanto ohjataan vertailuun. Vertailu on tärkeä ohjaamaan apurelen toimintaa, joka puolestaan aktivoi siirtolinjan sirkuittipurkajan tarvittaessa.

Virta-asiasuojan edut

Virta-asiasuojajärjestelmät tarjoavat useita merkittäviä etuja, jotka on esitetty alla:

• Samanajan nopea sirkuittipurkajatoiminta: Yksi avainetujista on kyky saada nopea ja samanaikainen sirkuittipurkaja toimimaan siirtolinjan molemmilla päätepisteillä. Tämä yhteistoiminta varmistaa, että vikat eristetään nopeasti, minimoi epänormaalin tilan keston sähköjärjestelmässä.

• Tehokas vikasulkeminen: Järjestelmä tarjoaa nopean vikasulkemisprosessin. Nopeasti keskeyttämällä vikavirran kulun, se tehokkaasti estää vakavia vaikutuksia sähköjärjestelmään, vähentäen laitteiden vahingoittumisen riskiä ja ylläpitäen järjestelmän vakautta.

• Integroitu signaalointi: Virta-asiasuojajärjestelmä poistaa tarpeen erillisille signaaliviivoille. Sijaansa sähkölinjat käytetään sekä sähkövirran että kommunikaation signaalien siirtämiseen. Tämä yksinkertaistaa järjestelmän suunnittelua, vähentää asennuskustannuksia ja vähentää ulkoisten lähteiden signaalihäiriön mahdollisuutta.

• Äärimmäisen nopea purkajatoiminta: Se mahdollistaa sirkuittipurkajien toiminnan molemmilla linjan päätepisteillä vain yhden kolmen kierroksen sisällä. Tämä erittäin nopea reagointiaika on ratkaiseva nykyaikaisissa, suuret kapasiteetin sähköjärjestelmissä ja varmistaa sähköntuotannon luotettavan toiminnan.

• Yhteensopivuus modernilla laitteistolla: Virta-asiasuojajärjestelmä on erittäin yhteensopiva modernin, nopean toimivan sirkuittipurkajien kanssa. Tämä synergia mahdollistaa vielä tehokkaamman ja luotettavamman relayingin, parantaa sähköverkon suorituskykyä ja suojatoimintoja.

• Monipuoliset sovellukset: Historiallisesti sähkölinja-asiatekniikkaa on käytetty monenlaisiin tarkoituksiin, mukaan lukien valvontaohjaukseen, puhelinviestintään, telemetriikkaan ja relayingiin. Tämä monipuolisuus tekee siitä arvokkaan resurssin sähköjärjestelmissä, mahdollistaa useiden funktioiden integroitumisen yhden infrastruktuurin sisälle.