Osnove zaštitnih releja: Vrste grešaka na prenosnim linijama i temeljne sheme zaštite

1. Vrste kvarova na strujnim vodovima

Kvarovi između faza:

• Trofazni kratak spoj

• Dvofazni kratak spoj

Kvarovi na zemlju:

• Jednofazni kvar na zemlju

• Dvofazni kvar na zemlju

• Trofazni kvar na zemlju

2. Definicija uređaja za relésko zaštitno nadziranje
Kada se pojavi nepravilnost ili kvar u komponenti sustava snage, uređaji za relésko zaštitno nadziranje su oni koji mogu brzo i selektivno izolirati kvarljivi ili nepravilan dio od sustava, osiguravajući normalnu nastavnu radnju preostale zdrave opreme.

Primjeri uključuju: zaštitu od prekomjerne struje, zaštitu na udaljenost, nultoplošnu zaštitu i visokofrekventnu zaštitu.

• Glavna zaštita: Zaštita koja ispunjava temeljne zahtjeve za stabilnost sustava i sigurnost opreme tijekom kratkog spoja. Djeluje prvo kako bi sklopilo prekidnik i selektivno očistilo kvarove na zaštićenoj opremi ili cijelom liniji.

• Rezervna zaštita: Zaštita koja uklanja kvar ako glavna zaštita ili prekidnik ne djeluje.

• Pomoćna zaštita: Jednostavna zaštita dodana kako bi se nadomestile ograničenja glavne i rezervne zaštite.

3. Uloga reléskog zaštitnog nadziranja u prijenosnim linijama
Tijekom rada, prijenosne linije mogu doživjeti kvarove zbog jakih vjetrova, leda i snijega, udara munji, vanjskog oštećenja, propadanja izolacije ili onesnaženja. U takvim slučajevima, uređaj za relésko zaštitno nadziranje može djelovati brzo i selektivno, sklopivši prekidnik (prekidač) linije.

Ako je kvar privremeni, prekidač uspješno ponovno zatvara nakon što kvar nestane, vraćajući siguran prijenos struje. Ako je kvar trajan, ponovno zatvaranje ne uspije, a kvarljiva linija brzo se izolira, osiguravajući neprekidan prijenos struje prema zdravim linijama.

4. Uređaji za zaštitu od prekomjerne struje
Uređaji za zaštitu od prekomjerne struje dizajnirani su na temelju značajnog porasta struje tijekom kvara na liniji. Kada kvarna struja doseže postavku zaštite (struja povlačenja), uređaj započinje s radom. Nakon što se dostigne postavka vremenske zakasnilosti, prekidnik linije sklope.

Uobičajeni tipovi uključuju:

• Momentalna zaštita od prekomjerne struje: Jednostavna, pouzdarna i brza, ali štiti samo dio (obično 80–85%) iste linije.

• Vremenski zakasnjena zaštita od prekomjerne struje: Djeluje s kratkom vremenskom zakasnilošću, štiti cijelu duljinu linije i koordinira se s momentalnom zaštitom sljedeće dolinske linije.

• Zaštita od prekomjerne struje: Postavljena da izbježe maksimalnu radnu struju. Štiti cijelu duljinu linije i cijelu duljinu sljedeće linije, poslužujući kao rezervna zaštita.

• Smjerninska zaštita od prekomjerne struje: Dodaje element smjera snage zaštiti od prekomjerne struje. Djeluje samo kada kvarska snaga teče od čvoristi prema liniji, spriječavajući pogrešno djelovanje tijekom kvarova obrnutog smjera.

5. Uređaji za zaštitu na udaljenost
Zaštita na udaljenost reagira na impedanciju (ili udaljenost) između točke kvara i točke instalacije zaštite. Ima izvanredne smjerninske karakteristike i široko se koristi u visokonaponskim prstenooblikovanim mrežama. Obično se koristi troetapna zaštita na udaljenost:

• Zona I: Momentalno djelovanje, štiti 80%–85% duljine linije.

• Zona II: Štiti cijelu duljinu linije i proširena je na dio sljedeće linije (obično Zona I susjedne linije).

• Zona III: Štiti cijelu duljinu ove linije i sljedeće linije, poslužujući kao rezervna zaštita za Zone I i II.

6. Uređaji za nultoplošnu strujnu zaštitu
U sustavima s direktno zračanjem neutrala (poznatim i kao sustavi s velikom strujom na zemlju), jednofazni kvar na zemlju stvara značajnu nultoplošnu struju. Zaštitni uređaji koji koriste tu struju poznati su kao uređaji za nultoplošnu strujnu zaštitu. Obično se koristi troetapna konfiguracija:

• Etapa I: Momentalna nultoplošna strujna zaštita, pokrivajući 70%–80% duljine linije.

• Etapa II: Vremenski zakasnjena nultoplošna strujna zaštita, pokrivajući cijelu duljinu linije i dio sljedeće linije.

• Etapa III: Nultoplošna zaštita od prekomjerne struje, pokrivajući cijelu liniju i poslužujući kao rezervna zaštita za sljedeću liniju.

7. Uređaji za visokofrekventnu zaštitu
Visokofrekventna zaštita pretvara fazni kut (ili smjer snage) struja na obje strane linije u visokofrekventne signale, koje se prenose putem visokofrekventnog kanala na suprotni kraj. Sustav uspoređuje fazni kut struje ili smjer snage na obje strane.

Ova zaštita reagira samo na kvarove unutar zaštićene linije i ne zahtijeva koordinaciju s dolinskim linijama. Djeluje bez vremenske zakasnilošću, omogućujući brzo očišćenje bilo kakvog kvara duž zaštićene linije.

Na temelju principa rada, visokofrekventna zaštita podijeljena je na:

• Tip blokiranja (usporedba smjera): Uspoređuje smjer snage na obje strane.

• Tip usporedbe faza: Uspoređuje fazne kutove struja na obje strane.

8. Uređaji za automatsko ponovno zatvaranje
Uređaj za automatsko ponovno zatvaranje je onaj koji automatski ponovno zatvara prekidnik nakon što je sklopljen.

Funkcija:

• Za privremene kvarove, nakon što kvar nestane, uređaj brzo ponovno zatvara prekidnik, vraćajući normalan prijenos struje.

• Za trajne kvarove, ponovno zatvaranje ne uspije, prekidnik se sklope ponovno, a kvarljiva linija se izolira, osiguravajući nastavak prijenosa struje prema zdravim linijama.

9. Uređaj za snimanje kvarova na liniji
Uređaj koji automatski snima valove struje i napona prije i tijekom kvara na liniji, uz vremensko označavanje i status radnje prekidnika.

Analizom snimljenih valova, vrsta kvara može se precizno utvrditi, a približno mjesto kvara se može izračunati. To pruža ključne podatke za analizu kvarova, otklanjanje grešaka i obnovu normalnog prijenosa struje.