Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Ve vysokonapěťových sítích může být v důsledku poškození poškozen normální provoz elektrických instalací. Často je dostatečným poškozením zkrat vůči zemi, v němž hrozí jak lidskému životu v důsledku rozšiřujícího se potenciálu, tak i zařízení způsobeného rozbitím symetrie v síti. Aby se předešlo možným následkům těchto škod na rozvodnách a jiných zařízeních, je použita proudová ochrana nulové sekvence.

Co je to nulová sekvence?

Převážná většina sítí je napájena třífázovým systémem. To se vyznačuje tím, že napětí každé fáze je posunuto o 120 °.

Obr. 1. Forma napětí ve třífázové síti

Jak je vidět z obr. 1, diagram b) ukazuje fungování symetrického symetrického systému. Navíc, pokud provedeme geometrické přidávání reprezentovaných vektorů, pak bude výsledek přidání v nulovém bodě roven nule. To znamená, že v systémech 110, 10 a 6 kV, které se vyznačují uzemněním neutrálů transformátoru, za normálních provozních podmínek nebude v neutrálu žádný proud. Je třeba také poznamenat, že geometrickou změnu fází lze rozdělit do následujících typů:

  • přímá posloupnost, při které jejich střídání vypadá jako A - B - C;
  • inverzní posloupnost, ve které bude střídání C - B - A;
  • a variantu nulové sekvence odpovídající absenci smykového úhlu.

U prvních dvou možností bude úhel smyku 120 °.

Obr. 2. Přímý, inverzní a nulový sled

Podívejte se na obr. 2, zde ukazuje nulová sekvence, na rozdíl od ostatních dvou, že vektory mají stejný směr, ale jejich posun v prostoru mezi nimi je 0 °. Obdobná situace nastává, když jednofázový zkrat s proudem obou zbývajících fází spěchá do nulového bodu. Tato situace může být také pozorována v mezifázových zkratech, kdy dvě z nich, kromě překrývání, také spadají na zem a pouze jedna fáze proudu protéká na nulu.

V případě třífázového zkratu v neutrálních vinutích proud neběží, navzdory nehodě. Protože proudy a napětí nulové sekvence budou stále chybět. Navzdory tomu, že fázová napětí a proudy v této situaci se mohou v porovnání s nominálními zvýšit několikrát.

Princip fungování HRP

Prakticky všechny reléové ochrany, které jsou přestavěny z nulových proudů, mají podobný princip. Uvažujme o variantě takového systému, který by prokázal účinek ochrany.

Schematický diagram nejjednodušších hpnp

Zde je možnost zapnout proudové relé T, které je připojeno k sekundárním vinutím proudových transformátorů (CT) sestavených do hvězdy. V této situaci neutrální vodič z vinutí hvězdy transformátorů odfiltruje složky nulové sekvence, pokud se vyskytnou. Za předpokladu, že systém pracuje symetricky, bude vinutí relé T odpojeno od napětí. A za předpokladu, že v jedné z fází dojde ke zkratu na zem, CT na to reaguje, což způsobí, že proud protéká neutrálním vodičem. To bude samotná složka nulové posloupnosti, v důsledku čehož bude vinutí relé T buzeno.

Poté nastane časové zpoždění určené parametry relé B. Když uplynul nastavený časový interval, nadproudová ochrana vyšle signál do příslušné spínací jednotky U. Která také vypne třífázovou síť. Komplexnější možnosti obvodu mohou zahrnovat výkonové relé, které umožňuje ladit práci ochrany ve směru.

V případě mezifázového poškození není symetrie zlomena, ale mění se pouze velikost proudů. TTs budou i nadále kompenzovat proudy proudící do neutrálního vodiče. Výhodou tohoto schématu je, že při maximálních provozních proudech nebude ochrana fungovat, protože symetrie bude zachována.

Ale s významným rozdílem v magnetických parametrech měřících transformátorů dojde v systému k nevyváženosti a proudem nevyváženosti protéká neutrální vodič. Co může způsobit falešné poplachy proudové ochrany i v těch sítích, kde je pozorován režim jmenovitého výkonu.

Pravidla pro výběr proudových transformátorů.

Aby se snížila nevyváženost, která ovlivňuje správné fungování proudové ochrany, vyberte takové TT, ve kterých sekundární proudy nevytvářejí přetečení. Proč by měly splňovat následující požadavky:

  • Mají identické křivky hystereze;
  • Stejné zatížení sekundárního okruhu;
  • Chyba na hranici sítě by neměla překročit 10%.

Je zakázáno připojovat ke svému sekundárnímu okruhu jakékoli jiné zatížení, což vede ke zkreslení magnetizační křivky alespoň v jednom TT. Proto se v praxi v případě vypínacího proudu ze symetrického systému doporučuje nahradit jeden a ne dva, ale všechny tři transformátory současně.

Rozsah působnosti

Současná ochrana, schopná reagovat na výskyt nulové sekvence, našla poměrně široké uplatnění v řádcích s uzemněným neutrálem. Protože v nich zkratové proudy dosahují nejvyšších hodnot. V případě izolovaného neutrálu je však jeho instalace nenáročná, proto v nich TNNP nepoužívají. Dnes instalace TZNP nacházejí široké uplatnění:

  • na pneumatikách regionálních rozvoden pro ochranu energetických zařízení;
  • ve spínacích transformátorech, spínacích a kompletních rozvodnách;
  • v proudových obvodech velkých průmyslových zařízení s třífázovým výkonovým zařízením.

Výběr nastavení pro hlavní produkt

Aby se zajistil postupný princip výstupu vedení, musí být proudová ochrana, která kontroluje výskyt nulové posloupnosti v obvodech, v souladu s provozní selektivitou. Selektivita se zde chápe jako postupné vypnutí určitých úseků obvodu v závislosti na jejich významu, aby se určilo místo poškození nebo uvolnění poškozené mezery. Chcete-li to provést, vyberte odpovídající nastavení časového limitu pro ochranu. Zvažte příklad výběru nastavení na takovém schématu.

Příklad výběru nastavení

Jak je vidět, v tomto případě je kalení neželezných kovů přestavováno podle stejného principu jako nadproudová ochrana, ale s menším časovým zpožděním. V tomto příkladu každý následný stupeň ochrany odolává časovému zpoždění delta t více než předchozí. To znamená, že doba odezvy prvního proudového omezení ve srovnání s druhým se vypočte podle vzorce: t1 = t2 + Δt. Druhá doba odezvy vůči třetinám bude t2 = t3 + At. Každé následné relé tedy vykonává funkci ochrany zálohy.

Pokud jsou vinutí měničů zapnuty systémem hvězda-trojúhelník, stejně jako hvězdicová hvězda, hfdp primárního a sekundárního okruhu se neshoduje. Vzhledem k tomu, že uzávěr ve vedení vysokého napětí nemusí nutně způsobit vznik složek s nulovou posloupností v nízkých vinutích a jimi napájený obvod. Protože selektivita hpnp pro každou z nich by měla být budována nezávisle, měla by být v praxi zajištěna jejich nezávislá práce.

Takový systém ochrany proti snižování umožňuje minimalizovat další přenos škod na jiné části sítě a energetického zařízení. A také pomáhá odstranit hrozbu personálu obsluhujícího tato zařízení. Hlavním požadavkem na nadproudovou ochranu je zabránit falešné komutaci vzhledem k odpovídající zóně spouštění.

Praktická implementace hfd

V současné době může být nadproudová ochrana reagující na výskyt nulového sledu realizována mikroprocesorovými instalacemi a pomocí relé. Ve většině případů jsou zastaralé relé nahrazovány všude s novějšími verzemi současné ochrany. Kromě TNNP jsou konfigurovány dálkové, diferenciální ochrany a další zařízení. Jejich práce je založena na symetrických komponentách a na dalších parametrech sítě.

Navíc, ve své klasické verzi, NTD nemá schopnost určit umístění poškození. To znamená, že nezáleží na tom, kde došlo k přerušení. Proto se k určení směru, ve kterém proud proudí směrem k zemi, používá směrová ochrana. Takový systém je vybudován nejen na proudech, ale také na napětí vznikajícím v nulovém sledu. Tyto hodnoty jsou dodávány z transformátorů napětí připojených v otevřeném trojúhelníkovém systému.

Schéma směrové ochrany práce

Při zkratu v zóně redundance proudové ochrany, jedno z vinutí výkonového relé přijímá napětí a druhé vinutí přijímá proud s nulovým sledem, použitý pro proudovou ochranu. Za předpokladu, že výkonový vektor je nasměrován na linku, odblokuje výkonové relé nadproudovou ochranu. V opačném případě, když směr napájení indikuje, že došlo k poruše v jiné oblasti, bude výkonové relé nadále blokovat nadproudovou ochranu.

Praktická implementace této ochrany je dnes prováděna pomocí mikroprocesorových jednotek REL650 nebo na relé EPZ-1636. Každý z nich již obsahuje proudové omezení a ochranu před vzdáleností a spouštěcí relé pro obnovení napájení.

Video kromě psaného

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie: