การป้องกันกระแสผู้บรรทุกของสายส่ง

แผนการป้องกันกระแสCarrierสำหรับสายส่งไฟฟ้า

แผนการป้องกันกระแสCarrierถูกใช้เป็นหลักในการปกป้องสายส่งไฟฟ้าระยะไกล ต่างจากวิธีการป้องกันแบบดั้งเดิมที่เน้นการเปรียบเทียบค่ากระแสจริง แผนนี้ทำงานโดยการเปรียบเทียบมุมเฟสของกระแสที่สองปลายของสายส่ง ตามความสัมพันธ์ของมุมเฟส มันสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าข้อผิดพลาดเกิดขึ้นภายในช่วงที่ได้รับการป้องกัน (ข้อผิดพลาดภายใน) หรือภายนอก (ข้อผิดพลาดภายนอก) ช่องทางการสื่อสารCarrier ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบป้องกันนี้ ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่อย่าง: เครื่องส่งสัญญาณ เครื่องรับสัญญาณ อุปกรณ์เชื่อมต่อ และวงจรล้อม

เครื่องรับสัญญาณกระแสCarrierมีหน้าที่จับกระแสCarrierที่ถูกส่งมาจากเครื่องส่งสัญญาณที่ปลายทาง เมื่อรับแล้ว จะแปลงกระแสCarrierนี้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงนี้ทำหน้าที่เป็นสัญญาณควบคุม ซึ่งสามารถนำไปใช้งานโดยรีเลย์หรือวงจรไฟฟ้าอื่นๆ เพื่อดำเนินการฟังก์ชันป้องกันเฉพาะเจาะจง ที่สำคัญ เมื่อไม่มีกระแสCarrierถูกรับ เอาต์พุตแรงดันของเครื่องรับสัญญาณจะลดลงเป็นศูนย์ แสดงถึงการหยุดชะงักของการเชื่อมต่อสื่อสาร หรือการเปลี่ยนแปลงสภาพการทำงานของระบบ

วงจรล้อม ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างบัสบาร์และจุดเชื่อมต่อของคาปาซิเตอร์คูปลิงก์กับสายส่ง เป็นวงจรLCขนานที่ได้รับการปรับแต่งอย่างรอบคอบเพื่อให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความถี่สูง ฟังก์ชันหลักของมันคือการจำกัดกระแสCarrierภายในช่วงที่ได้รับการป้องกัน โดยการทำเช่นนี้ มันสามารถป้องกันการรบกวนจากช่องทางCarrierที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้การดำเนินงานของระบบป้องกันมีความสมบูรณ์และแม่นยำ นอกจากนี้วงจรล้อมยังมีบทบาทสำคัญในการลดการสูญเสียสัญญาณกระแสCarrierไปยังวงจรไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้ความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อสื่อสารCarrierและฟังก์ชันป้องกันที่เกี่ยวข้องสูงขึ้น

การป้องกันกระแสCarrier: ส่วนประกอบและวิธีการ

คาปาซิเตอร์คูปลิงก์มีฟังก์ชันคู่ในระบบป้องกันกระแสCarrier มันเชื่อมต่ออุปกรณ์ความถี่สูงเข้ากับหนึ่งในสายนำ ทำให้สามารถส่งสัญญาณCarrierได้ ในขณะเดียวกัน มันแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าออกจากแรงดันไฟฟ้าสูงของสายส่ง ภายใต้สภาพการทำงานปกติ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านเฉพาะสายนำเท่านั้น แต่เมื่อมาถึงกระแสCarrierความถี่สูง มันจะไหลผ่านสายนำที่มีวงจรล้อม ผ่านคาปาซิเตอร์วงจรล้อม และจากนั้นไปยังพื้น

วิธีการป้องกันกระแสCarrier

มีหลายวิธีในการป้องกันกระแสCarrier โดยมีสองรูปแบบพื้นฐานคือ การป้องกันโดยการเปรียบเทียบทิศทางและการป้องกันโดยการเปรียบเทียบเฟส วิธีเหล่านี้ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดดังต่อไปนี้:

1. การป้องกันโดยการเปรียบเทียบทิศทาง

ในการป้องกันโดยการเปรียบเทียบทิศทาง กลไกป้องกันอาศัยการเปรียบเทียบทิศทางการไหลของพลังงานเมื่อเกิดข้อผิดพลาดที่สองปลายของสายส่ง รีเลย์ป้องกันจะทำงานเฉพาะเมื่อพลังงานทั้งสองปลายของสายส่งกำลังไหลจากบัสไปยังสายส่ง หลังจากเปรียบเทียบทิศทางแล้ว รีเลย์Pilot Carrierจะส่งข้อมูลเกี่ยวกับว่ารีเลย์ทิศทางที่ปลายตรงข้ามตอบสนองต่อเหตุการณ์การลัดวงจรอย่างไร

รีเลย์ที่ตั้งอยู่ทั้งสองปลายของสายส่งทำงานร่วมกันเพื่อแยกข้อผิดพลาดออกจากบัส ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดภายในช่วงที่ได้รับการป้องกัน กระแสจะไหลในทิศทางที่ได้รับการป้องกัน แต่ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดภายนอก กระแสจะไหลในทิศทางตรงกันข้าม ระหว่างการเกิดข้อผิดพลาด สัญญาณง่ายๆ จะถูกส่งผ่านPilot Carrierจากปลายหนึ่งของสายส่งไปยังปลายอีกฝั่งหนึ่ง ระบบป้องกันรีเลย์Pilotที่ใช้สำหรับการป้องกันสายส่งสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

• แผนการป้องกันโดยการปิดกั้นCarrier: แผนนี้จำกัดการทำงานของรีเลย์ โดยทำงานโดยการปิดกั้นข้อผิดพลาดก่อนที่มันจะเข้าสู่ช่วงที่ได้รับการป้องกันของระบบไฟฟ้า แผนการป้องกันโดยการปิดกั้นCarrierได้รับการยอมรับอย่างสูงในเรื่องความน่าเชื่อถือ เพราะมันสามารถปกป้องอุปกรณ์ระบบจากการเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• แผนการป้องกันโดยการอนุญาตให้ปิดกั้นCarrier: ต่างจากแผนการปิดกั้น แผนการป้องกันนี้อนุญาตให้กระแสข้อผิดพลาดเข้าสู่ช่วงที่ได้รับการป้องกันของระบบ

2. การป้องกันโดยการเปรียบเทียบเฟสCarrier

ระบบป้องกันโดยการเปรียบเทียบเฟสCarrierเน้นการเปรียบเทียบความสัมพันธ์ของเฟสระหว่างกระแสที่เข้าสู่โซนPilotและกระแสที่ออกจากช่วงที่ได้รับการป้องกัน ที่สำคัญ มันไม่ได้รวมถึงการเปรียบเทียบขนาดของกระแสเหล่านี้ วิธีการป้องกันนี้ให้การป้องกันหลักหรือการป้องกันระดับแรก และดังนั้นจึงจำเป็นต้องเสริมด้วยการป้องกันสำรอง แผนวงจรของการป้องกันโดยการเปรียบเทียบเฟสCarrierแสดงไว้ในรูปภาพด้านล่าง

การทำงานและข้อดีของการป้องกันกระแสCarrier

หม้อแปลงกระแส (CTs) ที่ติดตั้งบนสายส่งไฟฟ้าจ่ายพลังงานให้กับเครือข่าย เครือข่ายนี้แปลงกระแสเอาต์พุตจากCTsเป็นแรงดันเอาต์พุตแบบไซนัสเวฟเฟสเดียว แรงดันนี้ถูกส่งเข้าสู่ทั้งเครื่องส่งสัญญาณกระแสCarrierและเครื่องเปรียบเทียบ เช่นเดียวกัน เอาท์พุตของเครื่องรับสัญญาณกระแสCarrierก็ถูกส่งไปยังเครื่องเปรียบเทียบ เครื่องเปรียบเทียบมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการทำงานของรีเลย์เสริม ซึ่งจะกระตุ้นการทริปของเบรกเกอร์สายส่งไฟฟ้าเมื่อจำเป็น

ข้อดีของการป้องกันกระแสCarrier

แผนการป้องกันกระแสCarrierมีประโยชน์มากมาย ซึ่งได้รับการสรุปไว้ดังนี้:

• การทำงานของเบรกเกอร์พร้อมกันและรวดเร็ว: ข้อดีหลักหนึ่งคือความสามารถในการทริปเบรกเกอร์ทั้งสองปลายของสายส่งไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและพร้อมกัน การทำงานร่วมกันนี้ทำให้ข้อผิดพลาดถูกแยกออกอย่างรวดเร็ว ลดระยะเวลาของสภาพผิดปกติในระบบไฟฟ้า

• การกำจัดข้อผิดพลาดอย่างมีประสิทธิภาพ: ระบบมีกระบวนการกำจัดข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว โดยการหยุดการไหลของกระแสข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว ทำให้ป้องกันผลกระทบร้ายแรงต่อระบบไฟฟ้า ลดความเสี่ยงของการเสียหายของอุปกรณ์และรักษาความเสถียรของระบบ

• การส่งสัญญาณแบบรวม: การป้องกันกระแสCarrierไม่จำเป็นต้องใช้สายสัญญาณแยก แทนที่จะใช้สายส่งไฟฟ้าเองในการส่งทั้งพลังงานไฟฟ้าและสัญญาณสื่อสาร ทำให้การออกแบบระบบโดยรวมง่ายขึ้น ลดค่าติดตั้ง และลดโอกาสของการรบกวนสัญญาณจากแหล่งภายนอก

• การทริปอย่างรวดเร็วมาก: ทำให้เบรกเกอร์ทั้งสองปลายของสายส่งไฟฟ้าทริปได้ภายในหนึ่งถึงสามวงจร ความรวดเร็วในการตอบสนองนี้เป็นสิ่งสำคัญในการปกป้องระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ที่มีกำลังสูงและรับประกันการจ่ายไฟฟ้าอย่างเชื่อถือได้

• ความเข้ากันได้กับอุปกรณ์สมัยใหม่: ระบบป้องกันกระแสCarrierมีความเข้ากันได้สูงกับเบรกเกอร์ที่ตอบสนองอย่างรวดเร็ว การทำงานร่วมกันนี้ทำให้การรีเลย์มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพและความสามารถในการป้องกันของระบบไฟฟ้าทั้งหมดสูงขึ้น

• การประยุกต์ใช้ที่หลากหลาย: เทคโนโลยีCarrierของสายส่งไฟฟ้าได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ รวมถึงการควบคุมการตรวจสอบ การสื่อสารโทรศัพท์ การวัดระยะไกล และการรีเลย์ ความหลากหลายนี้ทำให้มันเป็นทรัพยากรที่มีค่าในระบบไฟฟ้า ทำให้สามารถรวมฟังก์ชันหลายอย่างภายในโครงสร้างเดียวได้อย่างราบรื่น