Osnove zaštitnih releja: Tipovi grešaka na prenosnim linijama i osnovni šematski zaštitni sistemi

1. Tipovi grešaka na strujačkim linijama

Fazno-fazne greške:

• Greška na tri faze

• Greška na dve faze

Greške na zemlju:

• Jednofazna greška na zemlju

• Dvofazna greška na zemlju

• Trokofazna greška na zemlju

2. Definicija uređaja za relejnu zaštitu
Kada se u sistemu napajanja pojavi nepravilnost ili greška, uređaji za relejnu zaštitu su oni koji brzo i selektivno izoliraju defektan ili abnormalan element iz sistema, obezbeđujući normalnu dalju radnju preostale ispravne opreme.

Primeri uključuju: zaštitu od prekomernog toka, zaštitu na rastojanje, nultostrujnu zaštitu i visokofrekventnu zaštitu.

• Glavna zaštita: Zaštita koja zadovoljava osnovne zahteve za stabilnost sistema i bezbednost opreme tokom kratkog spoja. Ona prvo deluje da isključi prekidac i selektivno očisti greške na zaštićenoj opremi ili celi liniji.

• Rezervna zaštita: Zaštita koja uklanja grešku ako glavna zaštita ili prekidac ne funkcioniše.

• Pomoćna zaštita: Jednostavna zaštita dodata kako bi kompensovane ograničenja glavne i rezervne zaštite.

3. Uloga relejne zaštite na prenosnim linijama
Tokom rada, prenosne linije mogu doživeti greške zbog jakih vetara, leda i snega, udara munje, vanjskih oštećenja, propadanja izolacije ili onesnaženja. U takvim slučajevima, uređaj za relejnu zaštitu može delovati brzo i selektivno, isključujući prekidač (prekidac) linije.

Ako je greška privremena, prekidac uspešno se ponovo zatvara nakon što greška nestane, vraćajući sigurno snabdevanje strujom. Ako je greška stalna, ponovno zatvaranje ne uspe, a defektne linije se brzo izoliraju, obezbeđujući neprekinuto snabdevanje strujom zdravim linijama.

4. Uređaji za zaštitu od prekomernog toka
Uređaji za zaštitu od prekomernog toka su dizajnirani na osnovu značajnog porasta toka tokom greške na liniji. Kada greška dostigne postavljenu vrednost zaštite (tok podizanja), uređaj počinje sa radom. Nakon što je dostignut postavljeni vremenski kašnjenje, prekidač linije se isključi.

Zajednički tipovi uključuju:

• Instantna zaštita od prekomernog toka: Jednostavna, pouzdana i brza, ali štiti samo deo (obično 80–85%) iste linije.

• Zaštita od prekomernog toka sa vremenskim kašnjenjem: Deluje sa kratkim vremenskim kašnjenjem, štiti celu dužinu linije i koordinira se sa instantnom zaštitom sledeće linije.

• Zaštita od prekomernog toka: Postavljena da izbegne maksimalni toks opservacije. Štiti celu dužinu linije i sledeće linije, posluži kao rezervna zaštita.

• Smerninska zaštita od prekomernog toka: Dodaje element smernog toka zaštitu od prekomernog toka. Deluje samo kada greška teče od busa prema liniji, sprečava pogrešnu operaciju tokom grešaka obrnutog smera.

5. Uređaji za zaštitu na rastojanje
Zaštita na rastojanje reaguje na impedans (ili rastojanje) između tačke greške i tačke instalacije zaštite. Ima odlične smerninske karakteristike i široko se koristi na visokonaponskim prstenskim mrežama. Obično se koristi troetapna zaštita na rastojanje:

• Zona I: Instantna operacija, štiti 80%–85% dužine linije.

• Zona II: Štiti celu dužinu linije i proširenje u deo sledeće linije (obično Zona I susjedne linije).

• Zona III: Štiti celu dužinu ove linije i sledeće linije, posluži kao rezervna zaštita za Zone I i II.

6. Uređaji za nultostrujnu zaštitu
U sistemima direktno zemljenog neutrala (poznati kao sistemi visokog zemljinskog toka), jednofazna greška na zemlju stvara značajan nultostruj. Zaštitni uređaji koji koriste ovaj tok nazivaju se nultostrujni zaštitni uređaji. Obično se koristi troetapna konfiguracija:

• Etapa I: Instantna nultostrujna zaštita, pokriva 70%–80% dužine linije.

• Etapa II: Nultostrujna zaštita sa vremenskim kašnjenjem, pokriva celu dužinu linije i deo sledeće linije.

• Etapa III: Nultostrujna zaštita od prekomernog toka, pokriva celu liniju i posluži kao rezervna zaštita za sledeću liniju.

7. Uređaji za visokofrekventnu zaštitu
Visokofrekventna zaštita pretvara fazni ugao (ili smernu snagu) tokova na oba kraja linije u visokofrekventne signale, koji se prenose putem visokofrekventnog kanala na suprotni kraj. Sistem upoređuje fazni ugao ili smernu snagu na oba kraja.

Ova zaštita reaguje samo na greške unutar zaštićenog odsečka linije i ne zahteva koordinaciju sa donjim odsečcima. Deluje bez vremenskog kašnjenja, omogućavajući brzo očišćenje bilo koje greške duž zaštićene linije.

Na osnovu principa rada, visokofrekventna zaštita se klasifikuje na:

• Tip blokiranja (uporedna smerna): Upoređuje smernu snagu na oba kraja.

• Tip uporednog faza: Upoređuje fazne uglove toka na oba kraja.

8. Uređaji za automatsko ponovno zatvaranje
Uređaj za automatsko ponovno zatvaranje je onaj koji automatski ponovo zatvara prekidac nakon što je isključen.

Funkcija:

• Za privremene greške, nakon što greška nestane, uređaj brzo ponovo zatvara prekidac, vraćajući normalno snabdevanje strujom.

• Za stalne greške, ponovno zatvaranje ne uspe, prekidac se isključi ponovo, a defektne linije se izoliraju, obezbeđujući neprekinuto snabdevanje strujom zdravim linijama.

9. Uređaj za snimanje grešaka na liniji
Uređaj koji automatski snima talase toka i napona pre i tokom greške na liniji, uz vreme i status rada prekidaca.

Analizom snimljenih talasa, vrsta greške može biti tačno utvrđena, a približno mesto greške može se izračunati. Ovo pruža ključne podatke za analizu grešaka, otklanjanje grešaka i povraćaj normalnog snabdevanja strujom.