Osnove zaščite releja: Vrste napak na prenosnih linijah in osnovni zaščitni shemi

1. Vrste napak na električnih vodih

Medfazne napake:

• Trokotna kratkopovezava

• Dvofazna kratkopovezava

Napake na zemlji:

• Enofazna napaka na zemlji

• Dvofazna napaka na zemlji

• Trokotna napaka na zemlji

2. Definicija relayskih zaščitnih naprav
Ko se v komponenti elektroenergetskega sistema pojavi nepravilnost ali napaka, so relayske zaščitne naprave tiste, ki lahko hitro in selektivno izolirajo nepravilno ali poškodovano komponento od sistema, kar zagotavlja nadaljnjo normalno delovanje preostale zdrave opreme.

Primeri vključujejo: zaščito pred pretokom, zaščito na razdaljo, nizko-redni tok, in visoko-frekvenčno zaščito.

• Glavna zaščita: Zaščita, ki izpolnjuje osnovne zahteve za stabilnost sistema in varnost opreme ob kratkopovezavi. Prva deluje, da zapre strelicni preklopnik in selektivno odstrani napake na zaščiteni opremi ali celotnem vodu.

• Rezervna zaščita: Zaščita, ki odstrani napako, če glavna zaščita ali preklopnik ne delujejo.

• Pomožna zaščita: Preprosta zaščita, dodana za odškodovanje omejitev glavne in rezervne zaščite.

3. Vloga relayskih zaščit pri prenosnih vodih
Med delovanjem se prenosni vodi lahko soočijo z napakami zaradi močnih vetrov, ledu in snega, udarcev bleska, zunanje škode, odpovedi izolacije ali onesnaženosti. V takšnih primerih lahko relayska zaščitna naprava hitro in selektivno deluje, da zapre preklopni preklopnik (preklopnik) voda.

Če je napaka prehodna, uspešno ponovno zapre preklopnik po izginotju napake, kar obnovi varno oskrbo s strmo. Če je napaka trajna, ponovno zapiranje spodleti, in poškodovani vod se hitro izolira, kar zagotavlja neprekinjeno oskrbo z energijo zdravih vodov.

4. Naprave za zaščito pred pretokom
Naprave za zaščito pred pretokom so zasnovane glede na značilen povečan tok med napako na vodu. Ko doseže napakni tok nastavljeno zaščitno vrednost (tok pridržanja), začne naprava delovati. Ko je dosežen časovni zamik, zapre se preklopnik voda.

Običajni tipi vključujejo:

• Nemedena zaščita pred pretokom: Preprosta, zanesljiva in hitro delujoča, vendar zaščiti le del (običajno 80–85%) istega voda.

• Zaščita pred pretokom z časovnim zamikom: Deluje s kratkim časovnim zamikom, zaščiti celotno dolžino voda in koordinira z nemedeno zaščito naslednjega voda.

• Zaščita pred pretokom: Nastavljena, da izogne največjemu obremenitvenemu toku. Zaščiti celotno dolžino voda in celotno dolžino naslednjega voda, služi kot rezervna zaščita.

• Smerninska zaščita pred pretokom: Dodaja element smernine moči k zaščiti pred pretokom. Deluje le, ko teče napakna moč od busa do voda, preprečuje napačno delovanje ob obratnem smeri napak.

5. Naprave za zaščito na razdaljo
Zaščita na razdaljo reagira na impedanco (ali razdaljo) med točko napake in točko namestitve zaščite. Ima odlične smerninske značilnosti in se široko uporablja na visokonapetostnih kolobarjih. Običajno se uporablja tristopna zaščita na razdaljo:

• Območje I: Nemedno delovanje, zaščiti 80%–85% dolžine voda.

• Območje II: Zaščiti celotno dolžino voda in se razteza v del naslednjega voda (običajno območje I sosednjega voda).

• Območje III: Zaščiti celotno dolžino tega in naslednjega voda, služi kot rezervna za območji I in II.

6. Naprave za zaščito s nizko-rednim tokom
V sistemih z neposredno zemljenim neutralom (tudi znanih kot sistemi z visokim tokom na zemlji) enofazna napaka na zemlji ustvari značilen nizko-redni tok. Naprave, ki uporabljajo ta tok, se imenujejo naprave za zaščito s nizko-rednim tokom. Običajno se uporablja tristopna konfiguracija:

• Stopnja I: Nemedna zaščita s nizko-rednim tokom, pokriva 70%–80% dolžine voda.

• Stopnja II: Zaščita s nizko-rednim tokom z časovnim zamikom, pokriva celotno dolžino voda in del naslednjega voda.

• Stopnja III: Zaščita s nizko-rednim pretokom, pokriva celotni vod in služi kot rezervna za naslednji vod.

7. Visoko-frekvenčne zaščitne naprave
Visoko-frekvenčna zaščita pretvori fazni kot (ali smer moči) tokov na obeh koncih voda v visoko-frekvenčne signale, ki se prenašajo preko visoko-frekvenčnega kanala na nasprotni konec. Sistem primerja fazni kot ali smer moči na obeh koncih.

Ta zaščita reagira samo na napake znotraj zaščitenega odseka voda in ne zahteva koordinacije z nadaljnji vodi. Deluje brez časovnega zamika, omogoča hitro odstranitev katere koli napake vzdolž zaščitenega voda.

Glede na način delovanja se visoko-frekvenčna zaščita razdeli na:

• Tip z zavračanjem (primerjava smeri): Primerja smer moči na obeh koncih.

• Tip s primerjavo faze: Primerja fazne kote tokov na obeh koncih.

8. Naprave za samodejno ponovno zapiranje
Naprava za samodejno ponovno zapiranje je tista, ki samodejno ponovno zapre preklopnik po njegovem odpiranju.

Funkcija:

• Za prehodne napake, po izginotju napake, naprava hitro ponovno zapre preklopnik, kar obnovi normalno oskrbo s strmo.

• Za trajne napake, ponovno zapiranje spodleti, preklopnik se ponovno odpre, in poškodovani vod se izolira, kar zagotavlja nadaljnjo oskrbo z energijo zdravih vodov.

9. Zapisovalnik napak na vodu
Naprava, ki avtomatsko zabeleži taloge tokov in napetosti pred in med napako na vodu, skupaj s časom in stanjem delovanja preklopnika.

S analizo zabeleženih talogov se lahko natančno določi vrsto napake in izračuna približno lokacijo napake. To prinaša ključne podatke za analizo napak, iskanje in obnavljanje normalne oskrbe s strmo.