Обнаружение и изоляция
,Защита электросистемы должна обнаруживать неисправности и изолировать неисправные части энергосистемы, не допуская при этом безотказной работы. Блоки защиты выбираются в соответствии с конфигурацией энергосистемы (параллельная работа генераторов или трансформаторов, петлевой или радиальной силовой установки, нейтральное заземление
,
).
Давайте проанализируем фазовые замыкания в однокомпонентной энергосистеме
Следует уделить внимание:
-
Защита от замыкания на землю, связанная с нейтральным заземлением:
- Сопротивление заземления на трансформаторе
- нейтральная нейтраль на сборных шинах
- нейтрализуемая нейтраль
- Изолированный нейтральный
- С земной нейтралью
- Компенсированная нейтральная
- Межфазная защита от замыканий
Хорошо, на этот раз я проанализирую защиту от замыканий на землю в одномоментной силовой установке
,
Сопротивление заземления на трансформаторе
Блоки защиты от замыканий на землю (ANSI 51N) устанавливаются на фидерах, подключении и нейтральном заземлении.
Рисунок 1 - Защита от замыканий на землю (нейтральная нейтраль нейтрали на трансформаторе)
Между различными блоками защиты используется дискриминация по времени. Эти блоки обязательно отличаются от блоков защиты от фаз, так как токи повреждения находятся в другом диапазоне.
Блоки защиты фидера устанавливаются выборочно по отношению к блоку защиты от вторжений, который сам устанавливается выборочно относительно нейтрального блока защиты заземления (в соответствии с интервалами дискриминации). Ток повреждения протекает через емкости без ошибок и сопротивление заземления.
Все неисправные датчики подачи обнаруживают емкостный ток.
Чтобы предотвратить случайное отключение, защитный блок на каждом фидере установлен выше, чем емкостный ток фидера.
- неисправность в 3: автоматический выключатель D1 отключен соединенным с ним блоком защиты,
- неисправность при 4: автоматический выключатель A отключается блоком защиты от помех,
- неисправность на 5: защитный блок на нейтральном заземляющем контакте отключает автоматический выключатель H на первичной цепи трансформатора. (рисунок 1).
Блок защиты в D должен быть избирательным в отношении блоков защиты ниже по потоку: если задержка, требуемая для защиты A, слишком длинная, следует использовать логическую дискриминацию. Нейтральный блок защиты от замыкания на землю в H действует как резервный, если блок защиты от помех в точке A не срабатывает. Блок защиты от помех в A действует как резервный, если блок защиты фидера D не срабатывает.
Вернуться к индексу ↑
Сопротивление заземления на шинах
Генератор нулевой последовательности используется для сопротивления заземления. Блоки защиты от замыканий на землю (ANSI 51G) устанавливаются на генераторах питателей, инсорах и нулевой последовательности.
Рисунок 2 - Защита от замыканий на землю (нейтральная заземляющая нейтраль на шинах)
Между различными блоками защиты используется дискриминация по времени. Блоки защиты фидера и блок защиты от помех устанавливаются выборочно относительно блока защиты импеданса заземления. Как и в предыдущем случае, блок защиты на каждом фидере установлен выше, чем емкостный ток фидера.
В случае неисправности на фидере 1 срабатывает только автоматический выключатель фидера D1. В случае сбоя на сборных шинах 2, только защитный блок на заземляющем соединении обнаруживает неисправность. Он отключает автоматический выключатель A.
В случае неисправности вторичной цепи трансформатора 3 блоки защиты от вторжения обнаруживают неисправность. Он отключает автоматический выключатель H.
ПРИМЕЧАНИЕ. // Когда выключатель A разомкнут, нейтральная нейтральная цепь трансформатора изолирована. Может потребоваться защитить его путем измерения нейтрального напряжения (ANSI 59N).
Блок защиты генератора нулевой последовательности действует как резервный, если блок защиты от вторжения в A или блок защиты фидера D не срабатывает. Если условие IsD> 1.3 Ic не может быть выполнено для фидера, для определения тока замыкания и емкостного тока можно использовать блок защиты от замыкания на землю.
Вернуться к индексу ↑
Схема нейтрального заземления
Реактивный заземленный нейтральный
Такая же процедура используется как для сопротивления заземления на трансформаторе или сборных шинах.
Вернуться к индексу ↑
Изолированные нейтральные
Неисправность, независимо от ее местоположения, создает ток, который протекает через емкость безопастных фидеров. В промышленных энергетических системах этот ток обычно слаб (несколько ампер), что позволяет выполнять операции, пока ошибка отслеживается.
Рисунок 3 - Защита от замыканий на землю (изолированная нейтраль)
Между различными блоками защиты используется дискриминация по времени. Неисправность обнаруживается устройством контроля изоляции или блоком защиты от смещения нейтрального напряжения (ANSI 59N).
Когда общий емкостный ток силовой системы высок (в диапазоне от десяти ампер), необходимо принять дополнительные меры для быстрого устранения неисправности. Направленная защита от замыкания на землю может использоваться для выборочного отключения устройства подачи ошибок.
Вернуться к индексу ↑
Твердое заземление нейтральное
Это похоже на сопротивление заземления на трансформаторе, но емкостные токи пренебрежимо малы по сравнению с током повреждения, поэтому функция защиты проще реализовать.
Вернуться к индексу ↑
Компенсированная нейтральная
Система питания заземлена на трансформаторе. Неисправности обнаруживаются с помощью специального блока защиты от замыкания на землю (ANSI 67NC), который контролирует активный остаточный ток и распознает неисправности во время начальной фазы перехода.
Вернуться к индексу ↑
Ссылка: Руководство по защите электрических сетей - Merlin Gerin (Schneider Electric)