Principiul de funcționare a protecției direcționale de curent cu secvență zero în rețelele electrice de 110 kV

Protecția cu secvență zero direcțională curentă (TNZNP) este utilizată atunci când este necesar să se protejeze liniile electrice de înaltă tensiune de scurtcircuite monofazate-defecțiuni la pământ pe unul dintre conductorii de fază din rețeaua de alimentare. Această protecție este utilizată ca protecție de rezervă pentru liniile electrice din clasa de tensiune 110 kV. Mai jos oferim principiul de funcționare a acestei protecții, luați în considerare cum și cu ajutorul ce dispozitive se aplică TNZNP în rețelele electrice de 110 kV.

În inginerie electrică, există un concept de sisteme simetrice și dezechilibrate de curenți sau tensiuni de fază. Sistemul simetric asigură egalitatea curenților de fază (tensiuni) retea trifazata… În acest caz, vectorii curenților de fază pot sta unul față de celălalt în directă, inversă și, de asemenea, în ordine zero (NP).

În secvență pozitivă, vectorii curentului de fază merg în secvența A, B, C, fiecare fază întârziendu-se pe cealaltă cu 120 g.Secvența inversă este alternanța fazelor A, C, B, unghiul de defazare este același - 120 de grade. În cazul secvenței zero, vectorii celor trei faze coincid în direcție. Un sistem asimetric este reprezentat ca valoare curentă - suma geometrică a vectorilor tuturor componentelor secvenței directe, negative și zero.

În timpul funcționării normale a unei părți a rețelei electrice, sistemul de curenți și tensiuni este simetric, același lucru este valabil și pentru scurtcircuite fază-fază. În acest caz, atât tensiunea, cât și curentul NP sunt egale cu zero. În cazul unei defecțiuni la pământ monofazate, sistemul devine asimetric - apar curent și tensiune NP.

În acest caz, curentul (tensiunea) uneia dintre fazele cu secvență zero este egal cu o treime din suma vectorilor sistemului asimetric, respectiv, suma vectorilor sistemului asimetric este de trei ori curentul ( tensiune) de JT.

Rezultatele calculelor de scurtcircuit în rețelele electrice arată, de asemenea, că curentul unei defecțiuni la pământ monofazate în rețelele electrice este egal cu valoarea triplă a curentului NP — 3I0 și tensiunea care apare între neutrul transformatorului și scurtcircuit. -punct circuit — la valoarea triplă a tensiunii NP — 3U0.

Principiul de funcționare al protecției la supracurent cu secvență zero este de a controla valoarea 3I0 a liniei de alimentare și, dacă atinge o anumită valoare, opriți automat întrerupătorul de curent cu o anumită întârziere.

În practică, curenții de dezechilibru 3I0 sunt obținuți la ieșirea așa-numitului filtru de curent cu secvență zero.Acest filtru se obține prin conectarea electrică a începutului și sfârșitului înfășurărilor transformatoarelor de curent ale fiecărei faze a liniei.

În funcționarea normală a unei secțiuni a rețelei electrice, nu există curent la ieșirea filtrului de curent NP. În caz de defecțiune — căderea unuia dintre conductorii de fază ai liniei de alimentare la pământ, apare un dezechilibru — apare o anumită valoare a curentului 3I0, a cărei valoare este fixată la ieșirea filtrului de curenți NP.

TNZNP, de regulă, protecție pe mai multe niveluri. Fiecare dintre treptele de protecție are propriul timp de reacție.Pentru a asigura selectivitatea operațiunilor de protecție în stațiile învecinate, secțiunile rețelei electrice sunt împărțite în secțiuni (zone de acoperire). Astfel, protecția asigură protecție liniei de alimentare alimentată de substația unde este instalat setul dat de protecții și acționează ca protecție de rezervă pentru substațiile învecinate.

Există un astfel de fenomen precum oscilația în sistem. Dacă protecția la scurtcircuit între linii, de exemplu, protectie la distanta, poate fi declanșat în mod fals atunci când are loc acest fenomen, atunci declanșarea falsă a TNZNP este exclusă, deoarece această protecție reacționează exclusiv la apariția curenților de ordine zero, a căror apariție nu este caracteristică fenomenului de balansare în sistemul de alimentare. .

Protecția discutată în articol este de fapt protecție împotriva defecțiunilor la pământ, motiv pentru care această protecție are o denumire alternativă - protecție la pământ (GRP).

Ce dispozitive îndeplinesc funcția de protecție a curentului direcțional cu secvență zero în rețelele electrice

Pentru a asigura protecția liniilor de alimentare împotriva tuturor tipurilor de defecțiuni (atât scurtcircuite monofazate, cât și faz-la-fază), se aplică protecția curentului cu secvență zero împreună cu protecția la distanță. Dispozitivele care îndeplinesc funcțiile acestor protecții pot fi implementate atât pe relee cu principiu electromecanic de funcționare, cât și pe dispozitive moderne - terminale de microprocesor pentru protecție.

Dintre protecțiile electromecanice, cele mai populare sunt seturile de tip EPZ-1636, care au mai multe modificări diferite. În condiții moderne, se acordă prioritate construcției de noi stații de distribuție sau reechipării tehnice a vechilor instalații dispozitive de protecție cu microprocesor… Pentru a implementa protecții de rezervă pentru liniile de 110 kV, inclusiv TNZNP, sunt adesea folosite terminale cu microprocesor fabricate de ABB, de exemplu dispozitivul multifuncțional REL650.