Principiul de funcționare a protecției la distanță în rețelele electrice de 110 kV

Protecția la distanță (DZ) în rețelele electrice de clasa de tensiune 110 kV îndeplinește funcția de protecție de rezervă a liniilor de înaltă tensiune, păstrează protecția liniei diferite de fază, care este utilizată ca protecție principală în rețelele electrice de 110 kV. DZ protejează liniile aeriene de scurtcircuit fază-fază. Luați în considerare principiul de funcționare și dispozitivele care efectuează operația de protecție la distanță în rețelele electrice de 110 kV.

Principiul de funcționare a protecției de la distanță se bazează pe calculul distanței, distanței până la punctul de defecțiune. Pentru a calcula distanța până la locul defectului a unei linii electrice de înaltă tensiune, dispozitivele care îndeplinesc funcțiile de protecție la distanță, utilizează valorile curentului de sarcină și tensiunea liniei protejate. Adică, circuitele sunt utilizate pentru funcționarea acestei protecții transformatoare de curent (CT) și transformatoare de tensiune (VT) 110 kV.

Dispozitivele de protecție de la distanță sunt adaptate unei anumite linii electrice, parte a sistemului de alimentare, astfel încât să se garanteze protecția lor pas cu pas.

De exemplu, protecția de la distanță a uneia dintre liniile electrice are trei trepte de protecție. Prima treaptă acoperă aproape întreaga linie, pe partea substației unde este instalată protecția, a doua treaptă acoperă restul liniei până la substația adiacentă și o mică parte a rețelei electrice care se extinde de la substația adiacentă, a treia. scena protejează secțiunile mai îndepărtate. În acest caz, a doua și a treia etapă de protecție la distanță păstrează protecția situată într-o substație adiacentă sau mai îndepărtată. De exemplu, luați în considerare următoarea situație.

Linia aeriană de 110 kV conectează două substații adiacente A și B, iar la ambele substații sunt instalate kituri de protecție la distanță. Dacă există o defecțiune la începutul liniei pe partea postului A, setul de protecție instalat în stația respectivă va funcționa, în timp ce protecția din stația B va menține protecția în stația A. În acest caz, pentru protecția A, deteriorarea va fi în exploatare în prima etapă, pentru protecția B în a doua etapă.

Pe baza faptului că cu cât treapta este mai mare, cu atât timpul de răspuns al protecției este mai mare, rezultă că setul A va funcționa mai rapid decât setul de protecție B. În acest caz, în cazul unei defecțiuni a setului de protecție A, după timpul stabilit pentru funcționarea celei de-a doua etape de protecție, setul B va fi declanșat ...

În funcție de lungimea liniei și de configurația secțiunii sistemului de alimentare, numărul necesar de pași și aria de acoperire corespunzătoare sunt selectate pentru o protecție fiabilă a liniei.

După cum am menționat mai sus, fiecare dintre etapele de protecție are propriul timp de răspuns. În acest caz, cu cât defecțiunea este mai departe de substație, cu atât setarea timpului de răspuns al protecției este mai mare. In acest fel se asigura selectivitatea functionarii de protectie in statiile invecinate.

Există așa ceva ca accelerarea apărării. Dacă întrerupătorul este declanșat de protecția de la distanță, atunci, de regulă, una dintre treptele sale este accelerată (timpul de reacție este redus) în cazul reînchiderii manuale sau automate a întreruptorului.

Protecția la distanță, conform principiului de funcționare, monitorizează în timp real valorile rezistenței liniei, adică determinarea distanței până la locul defectului se face în mod indirect - fiecare valoare a rezistenței liniei corespunde valorii a distanței până la locul defectului.

Astfel, în cazul unui scurtcircuit fază la fază al liniei de alimentare, DZ compară valorile rezistenței înregistrate la un moment dat de organismul de protecție de măsurare cu intervalele de rezistență specificate (zonele de acțiune) pentru fiecare dintre etapele.

Dacă, dintr-un motiv sau altul, nu este furnizată o tensiune de 110 kV VT dispozitivelor DZ, atunci când se atinge o anumită valoare a curentului, protecția sarcinii va funcționa fals, întrerupând alimentarea cu energie a liniei de alimentare în absență. a defectelor. Pentru a preveni astfel de situații, dispozitivele de monitorizare la distanță au o funcție de monitorizare a prezenței circuitelor de tensiune, în lipsa cărora protecția este blocată automat.

De asemenea, protecția la distanță este blocată în cazul unei fluctuații a sursei de alimentare.Oscilația are loc atunci când funcționarea sincronă a generatorului este perturbată într-o anumită secțiune a sistemului de alimentare. Acest fenomen este însoțit de o creștere a curentului și o scădere a tensiunii în rețeaua electrică. Pentru dispozitivele de protecție cu relee, inclusiv DZ, oscilațiile sursei de alimentare sunt percepute ca un scurtcircuit. Aceste fenomene diferă prin viteza de modificare a mărimilor electrice.

În cazul unui scurtcircuit, modificarea curentului și a tensiunii are loc imediat, iar în cazul unei balansări, cu o scurtă întârziere. Pe baza acestei funcții, protecția de la distanță are o funcție de blocare care blochează protecția în cazul unei fluctuații a sursei de alimentare.

Pe măsură ce curentul crește și tensiunea scade pe linia protejată, blocarea permite funcționarea telecomenzii pentru un timp suficient pentru funcționarea uneia dintre treptele de protecție. Dacă valorile electrice (curent de rețea, tensiune, rezistență de linie) în acest timp nu au atins limitele setărilor de protecție prestabilite, corpul de blocare blochează protecția. Adică, blocarea telecomenzii permite ca protecția să funcționeze în cazul unei defecțiuni reale, dar blochează protecția în cazul unei fluctuații a sistemului de alimentare.

Ce dispozitive îndeplinesc funcția de protecție la distanță în rețelele electrice

Până aproximativ la începutul anilor 2000, funcțiile tuturor dispozitivelor de protecție și automatizare cu relee, inclusiv funcția de protecție la distanță, erau îndeplinite de dispozitive bazate pe relee electromecanice.

Unul dintre cele mai comune dispozitive construite pe relee electromecanice este EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 etc.

Dispozitivele de mai sus au fost înlocuite cu terminale de protecție cu microprocesor multifuncțional, care îndeplinesc funcția mai multor protecții pe linia de 110 kV, inclusiv protecția la distanță de linie.

În ceea ce privește protecția la distanță în mod specific, utilizarea dispozitivelor cu microprocesor pentru implementarea acesteia crește semnificativ acuratețea funcționării acestuia. De asemenea, un avantaj semnificativ este disponibilitatea terminalelor microprocesorului de protecție a funcției de determinare a locației defecțiunii (OMP) - arătarea distanței până la punctul defectului de linie, care este fixată de protecția la distanță. Distanța este indicată cu o precizie de zecimi de kilometru, ceea ce facilitează foarte mult căutarea daunelor de-a lungul liniei de către echipele de reparații.

În cazul utilizării modelelor vechi de truse de protecție la distanță, procesul de căutare a unei defecțiuni pe linie devine mult mai complicat, deoarece la protecțiile de tip electromecanic nu există posibilitatea de a fixa distanța exactă până la locul defectului.

Alternativ, pentru a putea determina distanța exactă până la locul defectului, sunt instalate stații înregistratoare de probleme (PARMA, RECON, Bresler etc.), care înregistrează evenimente în fiecare secțiune individuală a rețelei electrice.

Dacă apare o defecțiune pe una dintre liniile electrice, aparatul de înregistrare de urgență va oferi informații despre natura defecțiunii și distanța acesteia de la substație, indicând distanța exactă.