Защита линии электропередачи
Чрезмерные токи, сопровождающие неисправность, являются основой схем защиты от перегрузки по току. Для защиты линии электропередач в взаимосвязанных системах необходимо обеспечить желаемую селективность, так что операция реле приводит к наименьшему прерыванию обслуживания при изоляции неисправности.
Основной расчет защиты линии электропередачи (фото-кредит: acrastyle.co.uk)
Это называется координацией реле.
Существует множество способов достижения желаемой селективности. Градиенты времени / тока задействованы в трех основных методах, обсуждаемых ниже для радиальных или контурных цепей, где последовательно несколько рядов линий.
Три метода определения реле
- Графика времени
- Текущий классификатор
- Реверсивная перегрузка по времени
1. Градация времени
Сортировка по времени гарантирует, что прерыватель, ближайший к неисправности, открывается первым, выбирая подходящую установку времени для каждого из реле. Настройки времени увеличиваются по мере приближения реле к источнику. Простая радиальная система, показанная на рисунке 1, демонстрирует этот принцип.
Рисунок 1 - Принципы определения времени
В каждой из точек 2, 3, 4 и 5. помещается блок защиты, содержащий определенное реле максимального тока с временной задержкой. Временная задержка реле обеспечивает средства для избирательности. Реле на выключателе 2 устанавливается в кратчайшие сроки, необходимые для работы выключателя (обычно 0, 25 секунды).
Установка реле на 3 выбирается здесь как 0, 5 секунды, реле реле - 4 через 1 секунду и т. Д. В случае неисправности F, реле на 2 будет работать, и неисправность будет изолирована до того, как реле 3, 4 и 5 будут иметь достаточное время для работы.
Недостатком метода является то, что самое длинное время устранения неполадок связано с участками, наиболее близкими к источнику, где неисправности являются наиболее серьезными.
Вернуться к Методам методов оценки реле ↑
2. Текущий классификатор
Токи срабатывания выше, чем ближе к источнику, а используется в методе токовой сортировки. Реле устанавливаются для работы с подходящим градуированным значением тока, которое уменьшается по мере увеличения расстояния от источника.
На рисунке 2 показан пример радиальной системы с текущей оценкой. Преимущества и недостатки текущей сортировки лучше всего иллюстрируются примерами.
Рисунок 2 - Текущий классификатор для радиальной системы
3. Перегрузка по току с обратным временем
Реле перегрузки по току обратного времени эволюционировало из-за ограничений, налагаемых использованием только тока или времени. С помощью этого метода время работы обратно пропорционально уровню тока повреждения, а фактические характеристики являются функцией как временных, так и текущих настроек.
На рисунке 3 показаны некоторые типичные характеристики реверсивного реверсивного времени.
Рисунок 3 - Сравнение форм кривой CO
Релейный тип CO-7 широко используется. На рисунке 4 показана радиальная система с временными градуированными обратными реле, применяемыми на выключателях 1, 2 и 3. Для неисправностей, близких к точкам ретрансляции, метод перевернутого времени обратного времени может достигать значительных сокращений времени очистки.
Рисунок 4 - Обратное временное реле, примененное к радиальной системе
Время срабатывания реле максимальной токовой защиты зависит от текущей величины. Для этого типа реле есть две настройки:
- Ток срабатывания определяется установленными токовыми обмотками катушки или настройками тока (CTS). Ток срабатывания - это ток, который заставляет реле работать и закрывать контакты.
- Временной шкала относится к положению сброса движущегося контакта, и он меняет время работы при заданной настройке крана и текущей величине.
Временные характеристики строятся в зависимости от времени и кратного значения текущих настроек отвода (пикапа) для заданной позиции временного набора.
Существует пять различных форм кривой, на которые ссылается производитель:
- CO-11 Экстремальный обратный
- CO-9 Очень обратный
- CO-8 Inverse
- CO-7 Умеренно обратный
- CO-6 Определенный минимум
Эти формы приведены на рисунке 3 выше.
Пример с радиальной системой 11 кВ
Рассмотрим радиальную систему 11 кВ, показанную на рисунке 5. Предположим, что все нагрузки имеют одинаковый коэффициент мощности. Определить настройки реле для защиты системы, предполагающей тип реле CO-7 (с характеристиками, показанными на рисунке 6):
Рисунок 5 - Пример радиальной системы
Рисунок 6 - Характеристики реле максимального тока с выдержкой времени CO-7
Решение
Токи нагрузки рассчитываются следующим образом:
Нормальные токи через сечения рассчитываются как
При заданных коэффициентах трансформатора тока нормальные токи реле:
Теперь мы можем получить текущие настройки отвода (CTS) или ток срабатывания таким образом, чтобы реле не срабатывало при нормальных токах. Для этого типа реле доступны текущие настройки отвода, 4, 5, 6, 7, 8, 10 и 12 ампер.
Для позиции 1 нормальный ток в реле составляет 5, 25 А. Таким образом, мы выбираем:
(CTS) 1 = 6 A
Для позиции 2 нормальный ток реле равен 8.53 A, и мы выбираем:
(CTS) 2 = 10 A
Аналогично для позиции 3, (CTS) 3 = 10 A
Обратите внимание, что мы выбрали ближайшую настройку выше нормального тока.
Следующая задача - выбрать преднамеренную задержку, указанную настройкой временного набора (TDS). Мы используем токи короткого замыкания, рассчитанные для координации реле. Ток в реле 1 при коротком замыкании при 1 равен:
Выраженный как кратный значению пикапа или CTS, мы имеем:
Мы выбираем самый низкий TDS для этого реле для наиболее быстрого действия. Таким образом:
Со ссылкой на характеристику реле, мы получаем время срабатывания реле 1 для отказа в 1 как:
Чтобы установить реле на 2, ответив на ошибку в 1, мы разрешаем 0, 1 секунды для работы выключателя и порог ошибки 0, 3 секунды в дополнение к T1 1. Таким образом,
Короткое замыкание на ошибку в 1 как кратное CTS при 2:
Из характеристик для 0, 55-секундного времени работы и отношения 6, 25 мы получаем:
Заключительные шаги включают установку реле на 3. Для неисправности на шине 2 ток короткого замыкания составляет 3000 А, для которого реле 2 отвечает за время Т2 2, полученное следующим образом:
Для (TDS) 2 = 2 мы получаем из характеристики реле,
Таким образом, с тем же пределом для реле 3 реагировать на неисправность на 2, так как для реле 2, отвечающего на ошибку в 1, мы имеем:
Ток в реле, выраженный как кратный срабатыванию, равен:
Таким образом, при T 3 = 0, 90 и приведенном соотношении мы получаем от характеристики реле,
Отметим здесь, что наши расчеты не учитывали начальные токи нагрузки, которые могут достигать пяти-семи раз номинальных значений. На практике это должно учитываться.
Ссылка // Электрические энергетические системы Мохамеда Э. Эль-Хавари (Покупка печатной копии из Амазонки)