Когда токи повреждения могут протекать более чем в одном направлении
,Когда токи повреждения могут протекать в более чем одном направлении относительно тока нагрузки, часто желательно определить, в каком направлении протекает ток повреждения, и соответственно отключить соответствующие устройства. Обычно это связано с необходимостью обесточивать только те части энергосистемы, которые должны быть обесточены, чтобы содержать данную неисправность.
Стандартные реле максимального тока не могут различать направление тока. Для выполнения этой функции требуются направленные реле (67, 67N).
Важной концепцией применения направленных токовых реле является поляризация. Поляризация - это метод, используемый реле для определения направления потока тока. Для фазных направленных реле максимального тока это достигается за счет использования трансформаторов напряжения, которые подают сигнал напряжения на реле и позволяют ему различать направление тока.
Пример эффективности направленных токовых реле (ANSI 67, 67N) (фото-кредит: ashidaelectronics.com)
Детали методов поляризации здесь не обсуждаются.
Поскольку напряжение на неисправной фазе может быть ненадежным, каждая фаза удерживается через напряжение от другой фазы. Следует соблюдать осторожность при определении полярности ТТ, поскольку каждый производитель обычно определяет предпочтительную полярность в соответствии со своими стандартными схемами соединений.
Поляризация для реле 67N сложнее. Они должны быть поляризованы с током нулевой последовательности или напряжением нулевой последовательности. Электромеханические реле 67N должны быть поляризованы либо с помощью КТ в нейтрали источника трансформатора (поляризация нулевой последовательности), либо трех ВТ, соединенных с первичными сигналами, связанными со звездами, и связанными с разломами треугольниками.
Реле предельного тока BASLER
Твердотельные реле 67N обычно должны быть поляризованы одинаково, но иногда предлагают выбор любого из этих методов. Реле на базе микропроцессора обычно предлагают выбор любого из них и в некоторых случаях могут самополяризоваться путем вычисления напряжения нулевой последовательности из измеренного трехфазного напряжения.
Пример
В качестве примера эффективности направленных реле максимального тока рассмотрим схему первичной селективной системы. Основные первичные и соединительные автоматические выключатели и пример защитного реле для этих выключателей показаны на рисунке 1 ниже.
Рисунок 1 - Пример защитного ретрансляционного устройства для первично-селективной системы с закрытым переходом
На рисунке 1 автоматический выключатель шины связи обычно закрыт, параллельно двум каналам подачи. Каждый главный автоматический выключатель и автоматический выключатель шины защищены через реле 51 и 51N. В сети также есть реле 67 и 67N. Обратите внимание, что 67 реле поляризованы через трансформаторы линейного напряжения, а для поляризации 67N-реле подаются вспомогательные трансформаторы напряжения, соединенные в треугольник с треугольником.
Поляризация приводит к указанным направлениям отключения для этих реле.
Потребность в реле 67 и 67N может быть продемонстрирована путем рассмотрения неисправности в одном из каналов подачи. Если, например, источник питания №2 испытывает неисправность, то ток замыкания будет подаваться как от питающей подачи питающей сети № 2, так и от питающей сети №1 через автоматические выключатели 52-M1, 52-T и 52-M2, Поскольку реле 51 и 51N для 52-M1 и 52-M2, вероятно, установлены одинаково, они одновременно будут реагировать на неисправность, отключая 52-M1 и 52-M2 и обесточивая всю нижнюю систему.
Чтобы этого избежать, реле 67 и 67N настроены на координацию с реле 51 и 51N соответственно, так что реле 67 и 67N сначала отключаются.
Для неисправности в питающей сети №2 реле 67 и 67N для 52-M1 не будут отключены из-за того, что ток протекает в направлении, противоположном направлению отключения.
Однако реле 67 и 67N на 52-M2 будут воспринимать ток в направлении отключения и отключении 52-M2. После 52-M2 выключение системы 52-M1 и 52-T все еще активируется.
Ссылка: Защита системы - Билл Браун, PE, Square D Engineering Services