Protecție diferențială a liniei longitudinale

Diferența longitudinală zProtection se bazează pe principiul comparării valorilor și fazelor curenților la începutul și la sfârșitul liniei. În acest scop, înfășurările secundare ale transformatoarelor de curent de pe ambele părți ale liniei sunt interconectate prin fire așa cum se arată în fig. 1. Aceste fire circulă continuu curenții secundari I1 și I2. Pentru a efectua protecția diferențială, un releu diferențial PT este conectat în paralel cu transformatoarele de curent. Curentul din bobina acestui releu va fi întotdeauna egal cu suma geometrică a curenților proveniți de la cele două transformatoare de curent

Dacă rapoartele de transformare ale transformatoarelor de curent TT1 și TT2 sunt aceleași, atunci în timpul funcționării normale, precum și a unui scurtcircuit extern (punctul K1 din Fig. 1, a), curenții secundari sunt egali ca valoare I1 = I2, direcționați. opus releului .

Orez. 1. Principiul implementării protecției diferențiale longitudinale a liniei și trecerea curentului în releu cu un scurtcircuit extern (a) și cu un scurtcircuit în zona protejată (b)

Curent de releu

iar releul nu porneste.

În cazul unui scurtcircuit în zona protejată (punctul K2 din Fig.1, b) curenții secundari din înfășurarea releului se vor potrivi în fază. Și de aceea va fi rezumat

Dacă

releul va ridica și va declanșa întreruptoarele.

În acest fel, protecția longitudinală diferențială cu curenți care circulă constant în bobina releului reacționează la curentul total de scurtcircuit din zona protejată (secțiunea de linie dintre transformatoarele de curent TT1 și TT2), oferind în același timp declanșarea instantanee a liniei deteriorate.

Aplicarea practică a schemelor de protecție diferențială a necesitat introducerea unui număr de elemente structurale datorită particularităților funcționării acestor protecții pe liniile sistemelor de energie.

În primul rând, pentru a opri liniile lungi de ambele părți, sa dovedit a fi necesară conectarea a două relee conform schemei diferențiale: unul la substația 1, celălalt la substația 2 (Fig. 2).

Orez. 2. Schema schematică a protecției diferențiale longitudinale a liniei: Ф — filtre de curent continuu și invers; PTT — transformator de curent intermediar; IT — transformator de izolare; RTD — releu diferenţial cu oprire; P — de lucru și T — bobina de frână a releului

Conectarea a două relee a dus la o distribuție neuniformă a curenților secundari între relee (curenții au fost distribuiti invers proporțional cu rezistențele circuitelor), apariția unui curent de dezechilibru și scăderea sensibilității protecției.

De asemenea, rețineți că acest curent de dezechilibru se însumează în releu cu un curent de dezechilibru cauzat de o nepotrivire a caracteristicilor de magnetizare și o diferență în rapoartele de transformare ale transformatoarelor de curent.Pentru reglarea curenților de dezechilibru în protecție s-au folosit nu simple relee diferențiale, ci relee diferențiale cu oprire RTD, care au o sensibilitate mai mare.

În al doilea rând, firele de legătură cu lungimea lor considerabilă au o rezistență de multe ori mai mare decât rezistența de sarcină admisă pentru transformatoarele de curent. Pentru reducerea sarcinii s-au folosit transformatoare de curent PTT intermediare cu raport de transformare n, cu ajutorul cărora curentul care circulă prin fire a fost redus de n ori și astfel sarcina de la firele de legătură a fost redusă de n2 ori (valoarea de sarcina este proporţională cu pătratul curentului).

Orez. 3. Trecerea curentului în bobinele releului în caz de rupere (a) și scurtcircuit a firelor de legătură (b): K1 — punct de scurtcircuit; K2 — punct de scurtcircuit în zona protejată

În schema de protecție diferențială longitudinală au fost prevăzute și transformatoare de izolare pentru a separa firele de legătură de circuitele releului și pentru a le proteja pe acestea din urmă de tensiunile înalte induse în firele de legătură în timpul trecerii conductorului de curent de scurtcircuit.

Protecția diferențială longitudinală de tip DZL, larg distribuită în rețelele electrice, este construită pe principiile expuse mai sus și conține elementele indicate în fig. 2. Prezența firelor de conectare în circuitele secundare ale DLP limitează aria de aplicare a acestuia la linii de lungime scurtă (10-15 km).

Verificarea funcționalității firelor de conectare.

În timpul funcționării, este posibilă deteriorarea firelor de legătură: întreruperi, scurtcircuit între ele, scurtcircuit al unuia dintre fire la masă.

În cazul unei întreruperi a firului de conectare (Fig. 3, a), curentul din bobinele de lucru și de frânare ale releului devine același, iar protecția poate funcționa incorect în cazul unui scurtcircuit și chiar cu un curent de sarcină (în funcție de valoarea lui Isc ).

Un scurtcircuit între firele de conectare (Fig. 3, b) ocolește înfășurările releului, iar apoi protecția poate să nu funcționeze în cazul unui scurtcircuit în zona protejată.

Pentru detectarea în timp util a daunelor, funcționarea firelor de conectare este monitorizată de un dispozitiv special. Controlul se bazează pe faptul că un curent continuu redresat se suprapune curentului alternativ de funcționare care circulă în firele de legătură atunci când acestea sunt în stare bună, ceea ce nu afectează funcționarea protecției.

Tensiunea redresată este furnizată firelor de conectare numai într-una dintre substații, unde unitatea de control are un redresor, care, la rândul său, primește putere de la transformatorul de tensiune al sistemului de magistrală activă. Conectarea dispozitivului de comandă la unul sau altul sistem de magistrală se realizează prin contactele auxiliare ale deconectatoarelor de magistrală sau repetoarelor de releu ale deconectatoarelor de magistrală ale liniei protejate.

În cazul unei întreruperi a firelor de legătură, curentul continuu dispare și dispozitivul de comandă semnalează o defecțiune, eliminând curentul de funcționare din protecția ambelor substații.Când firele de conectare sunt închise între ele, dă un semnal și elimină protecția împotriva acțiunii, dar numai pe o parte - partea substației unde nu există redresor. În cazul scăderii rezistenței de izolație a unuia dintre firele de legătură la pământ (sub 15-20 kOhm), dispozitivul de control dă și semnalul corespunzător.

Dacă firele de legătură sunt în stare bună, curentul de monitorizare care trece prin ele nu depășește 5-6 mA la o tensiune de 80 V. Aceste valori ar trebui verificate periodic de către personalul de service în conformitate cu instrucțiunile de utilizare ale protectia.

Personalul de exploatare trebuie să rețină că, înainte de a se permite orice tip de lucru la firele de legătură, este necesar să se oprească protecția diferențială longitudinală, dispozitivul de monitorizare a firului de legătură și pornirea dispozitivului de rezervă în cazul defectării unui întrerupător. apărătoare de protecție împotriva daunelor pe ambele părți.

După terminarea lucrărilor la firele de conectare, verificați funcționarea acestora. În acest scop, dispozitivul de comandă este inclus în substație, unde nu există redresor. În acest caz, ar trebui să apară un semnal de eroare. Unitatea de control este apoi pornită la o altă substație (tensiunea corectată este furnizată cablurilor de conectare) și verificată pentru un semnal de defecțiune. Circuitul de protecție și declanșare al dispozitivului de protecție împotriva defecțiunii întreruptorului este activat atunci când firele de conectare sunt în stare bună.