Diferencialna zaščita vzdolžnice

Vzdolžna diferencialna zZaščita temelji na principu primerjave vrednosti in faz tokov na začetku in koncu linije. V ta namen so sekundarna navitja tokovnih transformatorjev na obeh straneh linije medsebojno povezana z žicami, kot je prikazano na sl. 1. Po teh žicah neprekinjeno krožita sekundarna toka I1 in I2. Za izvedbo diferenčne zaščite je diferencialni rele PT priključen vzporedno s tokovnimi transformatorji. Tok v tuljavi tega releja bo vedno enak geometrijski vsoti tokov, ki prihajajo iz dveh tokovnih transformatorjev

Če sta transformacijska razmerja tokovnih transformatorjev TT1 in TT2 enaka, potem so med normalnim delovanjem in zunanjim kratkim stikom (točka K1 na sliki 1, a) sekundarni tokovi enaki vrednosti I1 = I2, usmerjeni nasprotno od releja.

riž. 1. Načelo izvedbe vzdolžne diferencialne zaščite črte in prehod toka v releju z zunanjim kratkim stikom (a) in s kratkim stikom v zaščitenem območju (b)

Relejni tok

in rele se ne vklopi.

V primeru kratkega stika v zaščitenem območju (točka K2 na sl.1, b) sekundarni tokovi v navitju releja se bodo ujemali v fazi. In zato bo povzeto

če

rele bo prevzel in sprožil odklopnike.

Na ta način se diferenčna vzdolžna zaščita s stalno krožečimi tokovi v tuljavi releja odzove na skupni tok kratkega stika v varovanem območju (odsek voda med tokovnima transformatorjema TT1 in TT2), hkrati pa zagotavlja takojšnjo izklop poškodovanega voda.

Praktična uporaba shem diferencialne zaščite je zahtevala uvedbo številnih strukturnih elementov zaradi posebnosti delovanja teh zaščit na vodih elektroenergetskih sistemov.

Najprej se je izkazalo, da je za izklop dolgih linij na obeh straneh potrebno povezati dva releja po diferencialni shemi: enega na postaji 1, drugega na postaji 2 (slika 2).

riž. 2. Shematski diagram vzdolžne diferencialne zaščite voda: Ф — tokovni filtri neposrednega in negativnega zaporedja; PTT — vmesni tokovni transformator; IT — izolacijski transformator; RTD — diferencialni rele z zaustavitvijo; P - delovna in T - zavorna tuljava releja

Povezava dveh relejev je povzročila neenakomerno porazdelitev sekundarnih tokov med releji (tokovi so bili porazdeljeni obratno sorazmerno z upornostjo tokokrogov), pojav toka neuravnoteženosti in zmanjšanje občutljivosti zaščite.

Upoštevajte tudi, da se ta tok neuravnoteženosti v releju sešteje s tokom neuravnoteženosti, ki ga povzroči neusklajenost v karakteristikah magnetiziranja in nekaj razlike v razmerjih transformacije tokovnih transformatorjev.Za prilagoditev neuravnoteženih tokov v zaščiti niso bili uporabljeni enostavni diferencialni releji, temveč diferencialni releji z RTD zaustavitvijo, ki imajo večjo občutljivost.

Drugič, povezovalne žice s svojo precejšnjo dolžino imajo upor, ki je večkrat večji od upora obremenitve, ki je dovoljen za tokovne transformatorje. Za zmanjšanje obremenitve so bili uporabljeni vmesni PTT tokovni transformatorji s transformacijskim razmerjem n, s pomočjo katerih se je tok, ki kroži po žicah, zmanjšal za n-krat in s tem obremenitev priključnih vodnikov za n2-krat (vrednost obremenitev je sorazmerna s kvadratom toka).

riž. 3. Prehod toka v tuljavah releja v primeru preloma (a) in kratkega stika povezovalnih žic (b): K1 — točka kratkega stika; K2 — točka kratkega stika v varovanem območju

V vzdolžni diferencialni zaščitni shemi so bili predvideni tudi izolacijski transformatorji za ločevanje povezovalnih vodnikov od relejnih tokokrogov in zaščito slednjih pred visokimi napetostmi, induciranimi v povezovalnih vodnikih med prehodom tokovnega vodnika kratkega stika.

Vzdolžna diferencialna zaščita tipa DZL, ki je široko razširjena v električnih omrežjih, je zgrajena na zgoraj navedenih principih in vsebuje elemente, prikazane na sl. 2. Prisotnost povezovalnih žic v sekundarnih tokokrogih DLP omejuje področje njegove uporabe na linije kratke dolžine (10-15 km).

Preverjanje uporabnosti povezovalnih žic.

Med delovanjem so možne poškodbe povezovalnih žic: zlomi, kratek stik med njimi, kratek stik ene od žic na maso.

V primeru prekinitve povezovalne žice (slika 3, a) postane tok v delovni in zavorni tuljavi releja enak, zaščita pa lahko deluje nepravilno v primeru kratkega stika in celo z obremenitveni tok (odvisno od vrednosti Isc).

Kratek stik med povezovalnimi žicami (slika 3, b) obide navitja releja, nato pa zaščita morda ne bo delovala v primeru kratkega stika v zaščitenem območju.

Za pravočasno odkrivanje poškodb se uporabnost povezovalnih žic spremlja s posebno napravo. Krmiljenje temelji na tem, da se na obratovalni izmenični tok, ki kroži po povezovalnih vodnikih, ko so ti v dobrem stanju, nanese popravljen enosmerni tok, ki ne vpliva na delovanje zaščite.

Usmerjena napetost se dovaja na povezovalne žice samo v eni od razdelilnih postaj, kjer ima krmilna enota usmernik, ta pa se napaja iz napetostnega transformatorja aktivnega vodilnega sistema. Povezava krmilne naprave z enim ali drugim vodilnim sistemom se izvede preko pomožnih kontaktov vodilnih ločilnikov ali relejskih repetitorjev vodilnih ločilnikov zaščitenega voda.

V primeru prekinitve povezovalnih žic enosmerni tok izgine in krmilna naprava signalizira napako, s čimer odstrani delovni tok iz zaščite obeh podpostaj.Ko so povezovalne žice sklenjene skupaj, daje signal in odstrani zaščito pred delovanjem, vendar samo na eni strani - strani transformatorske postaje, kjer ni usmernika. V primeru zmanjšanja izolacijskega upora ene od povezovalnih žic na tla (pod 15-20 kOhm) krmilna naprava daje tudi ustrezen signal.

Če so priključne žice v dobrem stanju, nadzorni tok, ki teče skozi njih, ne presega 5-6 mA pri napetosti 80 V. Te vrednosti naj redno preverja servisno osebje v skladu z navodili za uporabo zaščita.

Obratovalno osebje se mora zavedati, da je pred kakršnim koli delom na povezovalnih žicah potrebno izklopiti vzdolžno diferencialno zaščito, nadzorno napravo za povezovalne žice in zagon rezervne naprave v primeru okvare odklopnika. zaščita pred poškodbami na obeh straneh.

Po končanem delu na povezovalnih žicah preverite njihovo delovanje. V ta namen je krmilna naprava vključena v razdelilno postajo, kjer ni usmernika. V tem primeru bi se moral pojaviti signal za napako. Krmilna enota se nato vklopi na drugi transformatorski postaji (popravljena napetost se napaja na povezovalne žice) in preveri signal o napaki. Zaščitno in sprožilno vezje naprave za zaščito pred izpadom odklopnika se aktivira, ko so priključne žice v dobrem stanju.