Perlindungan Arus Penuntun Jalur Transmisi
Skim Penyelenggaraan Arus Penolong untuk Laluan Penghantaran
Skim penyelenggaraan arus penolong kebanyakannya digunakan untuk melindungi laluan penghantaran jarak jauh. Berbeza dengan kaedah penyelenggaraan konvensional yang fokus pada perbandingan nilai arus sebenar, skim ini beroperasi dengan membandingkan sudut fasa arus di kedua-dua hujung laluan. Berdasarkan hubungan sudut fasa, ia boleh menentukan dengan tepat sama ada ralat berlaku dalam bahagian laluan yang dilindungi (ralat dalaman) atau di luar bahagian tersebut (ralat luaran). Saluran komunikasi arus penolong, komponen penting sistem penyelenggaraan ini, terdiri daripada empat elemen utama: pemancar, penerima, peralatan penghubung, dan perangkap laluan.
Penerima arus penolong bertanggungjawab untuk menangkap arus penolong yang dipancarkan dari pemancar yang terletak di hujung jauh laluan. Setelah diterima, ia menukar arus penolong ini kepada voltan arus terus (DC). Voltan DC ini bertindak sebagai isyarat kawalan, yang boleh dimanfaatkan oleh relai atau litar elektrik lain untuk melaksanakan fungsi pelindungan tertentu. Perlu diperhatikan, apabila tiada arus penolong diterima, voltan output penerima akan turun menjadi sifar, menunjukkan gangguan pada tautan komunikasi atau perubahan dalam keadaan operasi sistem.
Perangkap laluan, yang diletakkan antara bar bus dan sambungan kapasitor penghubung ke laluan penghantaran, adalah rangkaian LC (induktor-kapasitor) selari yang disetem dengan teliti untuk beresonansi pada frekuensi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk mengurung arus penolong dalam bahagian laluan yang dilindungi. Dengan melakukan ini, ia secara efektif mencegah gangguan dari saluran arus penolong lain yang bersebelahan, memastikan integriti dan ketepatan operasi sistem penyelenggaraan. Selain itu, perangkap laluan memainkan peranan penting dalam mengurangkan kerugian isyarat arus penolong ke litar kuasa bersebelahan, meningkatkan kebolehpercayaan keseluruhan tautan komunikasi arus penolong dan fungsi perlindungan yang berkaitan.
Penyelenggaraan Arus Penolong: Komponen dan Kaedah
Kapasitor penghubung memainkan fungsi dua guna dalam sistem penyelenggaraan arus penolong. Ia menyambungkan peralatan frekuensi tinggi ke salah satu konduktor laluan, membolehkan penghantaran isyarat arus penolong. Pada masa yang sama, ia mengasingkan peralatan kuasa daripada voltan tinggi laluan kuasa. Di bawah keadaan operasi normal, arus elektrik hanya mengalir melalui konduktor laluan. Walau bagaimanapun, apabila berkenaan dengan arus penolong frekuensi tinggi, ia mengalir sepanjang konduktor laluan yang dilengkapi dengan perangkap frekuensi tinggi, melalui kapasitor perangkap dan kemudian ke tanah.
Kaedah-kaedah Penyelenggaraan Arus Penolong
Terdapat beberapa kaedah penyelenggaraan arus penolong, dengan dua bentuk asasnya adalah Perlindungan Perbandingan Arah dan Perlindungan Perbandingan Fasa. Kaedah-kaedah ini diterangkan secara mendalam di bawah:
1. Perlindungan Perbandingan Arah
Dalam skim perlindungan perbandingan arah, mekanisme perlindungan bergantung pada perbandingan arah aliran kuasa semasa ralat di kedua-dua hujung laluan penghantaran. Relai perlindungan hanya beroperasi apabila kuasa di kedua-dua hujung laluan mengalir dari bar bus ke laluan. Selepas membandingkan arah, relai pilot arus penolong memberikan maklumat tentang bagaimana relai arah di hujung berlawanan merespon peristiwa hubungan pendek.
Relai yang terletak di kedua-dua hujung laluan bekerjasama untuk mengasingkan ralat dari bar bus. Dalam kes ralat dalaman dalam bahagian yang dilindungi, aliran kuasa adalah dalam arah perlindungan. Sebaliknya, untuk ralat luaran, aliran kuasa adalah dalam arah yang berlawanan. Semasa ralat, isyarat mudah dihantar melalui pilot arus penolong dari satu hujung laluan ke hujung yang lain. Skim relai perlindungan pilot yang digunakan untuk perlindungan laluan penghantaran boleh dikategorikan menjadi dua jenis utama:
Skim Perlindungan Pemblokiran Arus Penolong: Skim ini membatasi operasi relai. Ia berfungsi dengan memblok ralat sebelum ia dapat memasuki bahagian sistem yang dilindungi. Skim pemblokiran arus penolong sangat dihargai kerana kebolehpercayaannya, kerana ia secara efektif melindungi peralatan sistem daripada kerosakan potensial.
Skim Pemblokiran Membenarkan Arus Penolong: Berbeza dengan skim pemblokiran, skim perlindungan ini membenarkan arus ralat memasuki bahagian sistem yang dilindungi.
2. Perlindungan Arus Penolong Perbandingan Fasa
Sistem perlindungan arus penolong perbandingan fasa fokus pada perbandingan hubungan fasa antara arus yang memasuki zon pilot dan arus yang keluar dari zon yang dilindungi. Perlu diperhatikan, ia tidak melibatkan perbandingan magnitud arus-arus ini. Kaedah perlindungan ini secara utama menyediakan perlindungan utama atau primer, dan oleh itu, penting untuk melengkapinya dengan perlindungan sandaran. Rangkaian litar bagi skim perlindungan arus penolong perbandingan fasa ditunjukkan dalam gambar yang diberikan di bawah.
Operasi dan Kelebihan Penyelenggaraan Arus Penolong
Transformator arus (CTs) yang dipasang pada laluan penghantaran menyediakan tenaga kepada rangkaian. Rangkaian ini menukar arus output dari CTs kepada voltan sinusoidal fasa tunggal. Voltan ini kemudiannya difeed ke dalam pemancar arus penolong dan pembanding. Secara serupa, output penerima arus penolong juga diarahkan ke pembanding. Pembanding memainkan peranan penting dalam mengawal operasi relai tambahan, yang seterusnya memicu pemutusan litar pemutus laluan penghantaran apabila perlu.
Kelebihan Penyelenggaraan Arus Penolong
Skim penyelenggaraan arus penolong menawarkan beberapa manfaat signifikan, yang dinyatakan di bawah:
Operasi Sekaligus dan Cepat Litar Pemutus: Salah satu kelebihan utama adalah kemampuan untuk mencapai pemutusan cepat dan serentak litar pemutus di kedua-dua hujung laluan penghantaran. Tindakan koordinasi ini memastikan ralat diasingkan dengan segera, mengurangkan tempoh keadaan abnormal dalam sistem elektrik.
Pembersihan Ralat Cepat: Sistem ini mempunyai proses pembersihan ralat yang pantas. Dengan mengganggu aliran arus ralat dengan cepat, ia secara efektif mencegah impak serius pada sistem elektrik, mengurangkan risiko kerosakan peralatan dan mengekalkan kestabilan sistem.
Pengisyarat Terpadu: Penyelenggaraan arus penolong menghapuskan keperluan untuk wayar isyarat terpisah. Sebaliknya, laluan kuasa sendiri digunakan untuk menghantar tenaga elektrik dan isyarat komunikasi. Ini memudahkan reka bentuk sistem secara keseluruhan, mengurangkan kos pemasangan, dan mengurangkan potensi gangguan isyarat dari sumber luar.
Pemutusan Sangat Cepat: Ia membolehkan litar pemutus di kedua-dua hujung laluan untuk trip dalam hanya satu hingga tiga siklus. Waktu respons yang sangat pantas ini penting untuk melindungi sistem elektrik moden berkapasiti tinggi dan memastikan bekalan elektrik yang dapat dipercayai.
Keserasian dengan Peralatan Moden: Sistem penyelenggaraan arus penolong sangat serasi dengan litar pemutus bertindak pantas moden. Sinergi ini membolehkan relaying yang lebih cekap dan boleh dipercayai, meningkatkan prestasi dan keupayaan perlindungan keseluruhan grid elektrik.
Aplikasi Versatile: Secara historikal, teknologi pembawa laluan kuasa telah digunakan secara meluas untuk pelbagai tujuan, termasuk kawalan supervisi, komunikasi telefon, telemetri, dan relaying. Kevarian ini menjadikannya aset bernilai dalam sistem kuasa elektrik, membolehkan integrasi seamless fungsi-fungsi berbilang dalam infrastruktur tunggal.
