Relēa Aizsardzības Pamati: Pārvades Līnijas Trauksmes Veidi un Pamata Aizsardzības Schemes

1. Elektrotavas bojājumu veidi

Fāzes starpniecības bojājumi:

• Trīs fāžu īsā mājiene

• Divu fāžu īsā mājiene

Zemes bojājumi:

• Vienfāzes zemes bojājums

• Divu fāžu zemes bojājums

• Trīs fāžu zemes bojājums

2. Relēa aizsardzības ierīču definīcija
Kad enerģijas sistēmas komponentā notiek neprātība vai bojājums, relēa aizsardzības ierīces ir tās, kas var ātri un selektīvi atsekojot no sistēmas bojājuma vai neprātības izraisīto komponentu, nodrošinot pārējo veselu aprīkojuma turpināto normālo darbību.

Piemēri ietver: pārstrāvas aizsardzību, attāluma aizsardzību, nulles sekvenču aizsardzību un augstfrekvenču aizsardzību.

• Galvenā aizsardzība: Aizsardzība, kas atbilst sistēmas stabilitātes un aprīkojuma drošības pamatprasībām laikā, kad notiek īsā mājiene. Tā pirmo reizi darbojas, lai atvērtu līdzstrāves automātu un selektīvi atsekojotu bojājumus aizsargājamajā aprīkojumā vai gandrīz visā līnijā.

• Reservāra aizsardzība: Aizsardzība, kas noņem bojājumu, ja galvenā aizsardzība vai līdzstrāves automāts nedarbojas.

• Palīgaizsardzība: Vienkārša aizsardzība, kas pievienota, lai kompensētu galvenās un reservāra aizsardzības ierobežojumus.

3. Relēa aizsardzības loma elektrotavās
Darbības laikā elektrotavās var rasties bojājumi dēļ stipras vēja, ledu un sniega, negaisa trauksmes, ārējiem bojājumiem, izolācijas bojājumiem vai piesārņojuma flashover. Šādos gadījumos relēa aizsardzības ierīce var ātri un selektīvi darboties, atverot līnijas līdzstrāves automātu (spērkoku).

Ja bojājums ir pagaidu, spērkoks veiksmīgi atkal savienojas, kad bojājums izmirš, atjaunojot drošu enerģijas piegādi. Ja bojājums ir pastāvīgs, atkal savienošanās neveicas, un bojājuma līnija tiek ātri atsekojota, nodrošinot nepārtrauktu enerģijas piegādi veselām līnijām.

4. Pārstrāvas aizsardzības ierīces
Pārstrāvas aizsardzības ierīces ir izstrādātas, balstoties uz strāvas būtisku palielināšanos laikā, kad notiek līnijas bojājums. Kad bojājuma strāva sasniedz aizsardzības iestatījumu (pickup strāva), ierīce uzsāk darbību. Kad tiek sasniegts laika aizpalaides iestatījums, līnijas līdzstrāves automāts atveras.

Bieži sastopami veidi ietver:

• Momentānā pārstrāvas aizsardzība: Vienkārša, uzticība un ātri darbojas, bet aizsargā tikai daļu (parasti 80–85%) no tās pašas līnijas.

• Laika aizpalaides pārstrāvas aizsardzība: Darbojas ar īsu laika aizpalaidu, aizsargājot pilnu līnijas garumu un koordinējot ar nākamās līnijas momentāno aizsardzību.

• Pārstrāvas aizsardzība: Iestatīta, lai izvairītos no maksimālās slodzes strāvas. Tā aizsargā pilnu līnijas garumu un pilnu nākamās līnijas garumu, kalpojot kā reservāra aizsardzība.

• Virziena pārstrāvas aizsardzība: Pievieno strāvas virziena elementu pārstrāvas aizsardzībai. Tā darbojas tikai tad, kad bojājuma jauda plūst no stacijas uz līniju, novēršot nepareizu darbību pretvirzienā.

5. Attāluma aizsardzības ierīces
Attāluma aizsardzība reaģē uz impedanci (vai attālumu) starp bojājuma punktu un aizsardzības instalācijas punktu. Tā ir labi piemērota augstsprieguma apgaismojuma tīklām. Bieži izmanto trīsstadia attāluma aizsardzību:

• Zone I: Momentāna darbība, aizsargājot 80%–85% no līnijas garuma.

• Zone II: Aizsargā pilnu līnijas garumu un paplašinās uz nākamās līnijas daļu (parasti blakus esošās līnijas Zone I).

• Zone III: Aizsargā pilnu šīs līnijas un nākamās līnijas garumu, kalpojot kā reservāra aizsardzība Zone I un II.

6. Nulles sekvenču strāvas aizsardzības ierīces
Tieši uz zemi saistītās sistēmās (arī pazīstamas kā augsta zemes bojājuma strāvas sistēmas) vienfāzes zemes bojājums radīs būtisku nulles sekvenču strāvu. Aizsardzības ierīces, kas izmanto šo strāvu, sauc par nulles sekvenču strāvas aizsardzības ierīcēm. Bieži izmanto trīsstadia konfigurāciju:

• Stadija I: Momentāna nulles sekvenču strāvas aizsardzība, aizsargājot 70%–80% no līnijas garuma.

• Stadija II: Laika aizpalaides nulles sekvenču strāvas aizsardzība, aizsargājot pilnu līnijas garumu un nākamās līnijas daļu.

• Stadija III: Nulles sekvenču pārstrāvas aizsardzība, aizsargājot pilnu līniju un kalpojot kā reservāra aizsardzība nākamajai līnijai.

7. Augstfrekvenču aizsardzības ierīces
Augstfrekvenču aizsardzība pārvērš abu līnijas galienu strāvas fāzu leņķi (vai jaudas virzienus) augstfrekvenčos, kas tiek nosūtīti pretējā beigu pusē. Sistēma salīdzina strāvas fāzes vai jaudas virzienus abos galienu.

Šī aizsardzība reaģē tikai uz bojājumiem aizsargājamā līnijas posmā un nav nepieciešama koordinācija ar nākamo līniju. Tā darbojas bez laika aizpalaidu, ļaujot ātri noņemt jebkuru bojājumu aizsargājamajā līnijā.

Balstoties uz darbības principiem, augstfrekvenču aizsardzību sadala:

• Bloķēšanas tips (virziena salīdzinājums): Salīdzina jaudas virzienus abos galienu.

• Fāzes salīdzinājuma tips: Salīdzina strāvas fāzes leņķus abos galienu.

8. Automātiska atkal savienošanas ierīces
Automātiska atkal savienošanas ierīce ir tā, kas automātiski atver līdzstrāves automātu, pēc tam, kad tas ir atvēris.

Funkcija:

• Pagaidu bojājumiem, kad bojājums izmirš, ierīce ātri atver spērkoku, atjaunojot normālu enerģijas piegādi.

• Pastāvīgiem bojājumiem, atkal savienošanās neveicas, spērkoks atkal atveras, un bojājuma līnija tiek atsekojota, nodrošinot nepārtrauktu enerģijas piegādi veselām līnijām.

9. Līnijas bojājumu reģistrators
Ierīce, kas automātiski reģistrē strāvas un sprieguma formas pirms un laikā, kad notiek līnijas bojājums, kā arī laiku un spērkoka darbības statusu.

Analizējot reģistrētās formas, var precīzi noteikt bojājuma veidu un aprēķināt aptuveno bojājuma atrašanās vietu. Tas nodrošina kritiskus datus bojājuma analīzei, problēmu risināšanai un normālas enerģijas piegādes atjaunošanai.