Проверенная техника защиты
Самая лучшая техника защиты сейчас и более 50 лет - это известная как дифференциальная защита. Здесь электрические величины, входящие и выходящие из защищенной зоны или области, сравниваются трансформаторами тока (ТТ).
Дифференциальная защита - проверенная техника более 50 лет (на фото: реле среднего напряжения типа MCSET и реле защиты SEPAM от Schneider Electric)
Если сеть между всеми различными цепями равна нулю, предполагается, что не существует никакой проблемы с невыполнением или невыпустимой.
Однако, если сеть не равна нулю, существует внутренняя проблема, и ток разности может работать с соответствующими реле. В общем случае внутренние неисправности обеспечивают значительный рабочий ток даже при довольно слабых неисправностях.
Дифференциальная защита универсально применима ко всем частям энергосистемы: генераторы, двигатели, шины, трансформаторы, линии, конденсаторы, реакторы, а иногда и их комбинация.
Дифференциальная практика
Этот основополагающий метод показан на рисунке 1 ниже, и для простоты показаны только две цепи в защитной зоне. Могут существовать несколько схем, но принцип тот же.
Сумма течений, протекающих по существу, равна сумме токов, вытекающих во время нормальной работы.
Рисунок 1 - Схема дифференциального тока, иллюстрированная для защиты зоны с двумя цепями
- (a) нормальные условия, I OP = I e "+ I e ';
- (b) внутренняя ошибка I OP = I F1 + I F2 - (I e '+ I e ")
Дифференциальная система напряжения аналогична и не обсуждается здесь.
Для нормальной работы и всех внешних неисправностей (хотя условие) вторичный ток на рисунке 1a в защитном реле представляет собой разницу в токах возбуждения дифференциально подключенных трансформаторов тока. На рисунке показано также распределение тока на единицу.
Например, I p - первичный ток в линиях, входящих или выходящих из защищенной области. I p - I e - вторичный ток ампера и равен первичному току, деленному на коэффициент трансформатора тока минус вторичный возбуждающий ток. Даже с точно таким же соотношением и типом трансформатора тока ток реле I OP будет небольшим, но никогда не равен нулю. Это связано с потерями в пределах охраняемой территории и небольшими различиями между теми же ТТ.
Это предполагает, что ни один трансформатор тока существенно не насыщается для максимального симметричного переменного тока. При использовании разных ТТ и коэффициентов будут существовать большие различия, которые должны быть сведены к минимуму, или срабатывание реле должно быть установлено таким образом, чтобы оно не срабатывало в любом состоянии.
Во время внешних сбоев переходные характеристики нескольких ТТ, возникающие в результате внезапного увеличения тока и связанного смещения (компонент постоянного тока), могут создавать довольно большие токи при переходе. Таким образом, трудно и непрактично применять мгновенное реле. Реле времени задержки могут использоваться, но с осторожностью.
Для внутренних неисправностей на рисунке 1b показано, что рабочий ток дифференциального реле представляет собой, по существу, сумму входных токов, подающих неисправность. Это общий ток повреждения на вторичном амперном основании.
За исключением очень легких внутренних неисправностей, существует хорошая дискриминация для обнаружения проблем (сбоев) в дифференциальной зоне. Для того, чтобы дифференциальное реле работало, все цепи не обязательно должны подавать ток повреждения, если ток не подается на неисправность.
Рисунок 2 - Дифференциальное реле в процентах: (a) внешние неисправности; (b) внутренние неисправности
Для обеспечения высокой чувствительности к внутренним неисправностям света с высокой защитой (с высокой степенью ограничения) для внешних неисправностей большинство дифференциальных реле имеют процентный дифференциальный тип. На рисунке 2 показана упрощенная схема этого типа реле для двух схем, как показано на рисунке 1.
Вторичная часть трансформаторов тока подключается к удерживающим обмоткам R и токам в этой операции блокировки. Связанным с этими ограничительными обмотками является рабочая обмотка OP. Ток в этой обмотке имеет тенденцию работать с реле. Дифференциальные реле могут быть либо фиксированными, либо переменными, которые имеют тенденцию работать с реле.
Они могут иметь фиксированный или переменный процент, а типичные характеристики показаны на рисунке 3 ниже.
Рисунок 3 - Типичные сквозные характеристики различных дифференциальных реле
Абсцисса - это удерживающий ток. Это может быть либо меньший ток (I R "), либо больший ток (I R ') в зависимости от дизайна. Ордината - это ток (I OP), необходимый для работы реле. Фиксированные процентные реле существуют между 10% и 50% и могут иметь или не иметь кранов для изменения процента.
Таким образом, с 50% характеристикой внешний или сквозной ток 10А потребует разности или рабочего тока 5 А или более для работы реле. При использовании 10% -ного типа и 10А по току IA или более разностный ток будут приводить к срабатыванию реле.
Переменные процентные типы не имеют процентных кранов. При низких сквозных токах процент низкий, потому что на этих уровнях производительность трансформатора тока обычно достаточно надежна. При токах с высокой токовой погрешностью, где эффективность КТ может быть не столь надежной, обеспечивается высокая процентная характеристика. Это повышает чувствительность при повышенной безопасности.
Важно признать, что характеристики, такие как показанные на рисунке 3, применяются только к внешним ошибкам или по току.
Дифференциальные реле достаточно чувствительны к внутренним неисправностям, когда токи в обмотках удерживания находятся в противоположных направлениях или один из удерживающих токов равен нулю, как на рисунке 2. Эти реле калибруются с током через одно удерживающее устройство и рабочие обмотки без тока через другое ограничение (и). Типичные токи срабатывания для дифференциальных реле имеют порядок 0, 14 А - 3, 0 А, в зависимости от типа, крана и применения.
Как было замечено, дифференциальный принцип сравнивает выходы трансформаторов тока во всех цепях в и из защищенной области или зоны.
Для оборудования, такого как генераторы, шины, трансформаторы, двигатели и т. Д., ТТ обычно находятся в одной и той же общей области, так что не слишком сложно объединить свои вторичные контакты с реле.
Для линий, где терминалы и КТ разделены значительными расстояниями, практически невозможно использовать дифференциальные реле, как описано ранее. Тем не менее, дифференциальный принцип обеспечивает наилучшую защиту и по-прежнему широко используется. Это верно, в частности, при более высоких напряжениях.
Для сравнения информации между различными терминалами используется канал связи, такой как пилотный провод (проводной или волоконно-оптический кабель), несущая силовой линии (радиочастота), звуковые сигналы по проводам или микроволновая печь.
Дифференциальная защита трансформатора (VIDEO)
Основы дифференциальной защиты линии
Ссылка // Принципы и применения защитных ретрансляций Дж. Льюиса Блэкберна и Томаса Дж. Домина (Покупка от Amazon
)