Načelo delovanja smerne zaščite toka ničelnega zaporedja v električnih omrežjih 110 kV

Tokovna usmerjena zaščita ničelnega zaporedja (TNZNP) se uporablja, kadar je potrebno zaščititi visokonapetostne daljnovode pred enofaznimi kratkimi stiki-zemljišči na enem od faznih vodnikov v elektroenergetskem omrežju. Ta zaščita se uporablja kot rezervna zaščita za daljnovode napetostnega razreda 110 kV. Spodaj podajamo načelo delovanja te zaščite, razmislimo, kako in s pomočjo katerih naprav se TNZNP uporablja v električnih omrežjih 110 kV.

V elektrotehniki obstaja koncept simetričnih in neuravnoteženih sistemov faznih tokov ali napetosti. Simetrični sistem zagotavlja enakost faznih tokov (napetosti) trifazno omrežje… V tem primeru lahko vektorji faznih tokov stojijo drug glede na drugega v direktnem, obratnem in tudi ničelnem zaporedju (NP).

V pozitivnem zaporedju gredo vektorji faznega toka v zaporedju A, B, C, pri čemer vsaka faza za drugo zaostaja za 120 g.Obratno zaporedje je menjavanje faz A, C, B, kot faznega premika je enak - 120 stopinj. V primeru ničelnega zaporedja vektorji treh faz sovpadajo v smeri. Asimetrični sistem je predstavljen kot trenutna vrednost - geometrijska vsota vektorjev vseh komponent direktnega, negativnega in ničelnega zaporedja.

Pri normalnem delovanju dela električnega omrežja je sistem tokov in napetosti simetričen, enako velja za kratke stike faza-faza. V tem primeru sta tako napetost kot tok NP enaka nič. V primeru enofazne ozemljitvene napake sistem postane asimetričen - pojavi se NP tok in napetost.

V tem primeru je tok (napetost) ene od faz ničelnega zaporedja enak tretjini vsote vektorjev asimetričnega sistema oziroma je vsota vektorjev asimetričnega sistema trikrat večja od toka ( napetost) LV.

Rezultati izračunov kratkega stika v električnih omrežjih tudi kažejo, da je tok enofazne zemeljske napake v električnih omrežjih enak trojni vrednosti toka NP - 3I0 in napetosti, ki nastane med nevtralnim transformatorjem in kratkim stikom. -točka tokokroga — na trojno vrednost napetosti NP — 3U0.

Načelo delovanja nadtokovne zaščite ničelnega zaporedja je nadzor vrednosti 3I0 daljnovoda in, če doseže določeno vrednost, samodejno izklopi odklopnik daljnovoda z določeno časovno zakasnitvijo.

V praksi se neuravnoteženi tokovi 3I0 dobijo na izhodu tako imenovanega tokovnega filtra ničelnega zaporedja.Ta filter dobimo z električno povezavo začetka in konca navitij tokovnih transformatorjev vsake faze voda.

Pri normalnem delovanju odseka električnega omrežja na izhodu tokovnega filtra NP ni toka. V primeru okvare - padca enega od faznih vodnikov daljnovoda na tla, pride do neravnovesja - pojavi se določena vrednost toka 3I0, katere vrednost je določena na izhodu filtra NP tokov.

TNZNP praviloma večstopenjska zaščita. Vsaka od stopenj zaščite ima svoj odzivni čas.Za zagotovitev selektivnosti delovanja zaščite v sosednjih transformatorskih postajah so odseki električnega omrežja razdeljeni na odseke (območja pokritosti). Tako zaščita zagotavlja zaščito električnega voda, ki ga napaja transformatorska postaja, kjer je nameščen dani niz zaščit, in deluje kot rezervna zaščita za sosednje transformatorske postaje.

V sistemu obstaja tak pojav kot nihanje. Če je zaščita kratkega stika med linijami npr. zaščita na daljavo, se ob pojavu tega pojava lahko lažno sproži, potem je lažno sprožitev TNZNP izključena, saj ta zaščita reagira izključno na pojav tokov ničelnega zaporedja, katerih pojav ni značilen za pojav nihanja v EES .

Zaščita, o kateri govori članek, je pravzaprav zaščita pred zemeljskimi stiki, zato ima ta zaščita alternativno ime - talna zaščita (GRP).

Katere naprave opravljajo funkcijo zaščite smernega toka ničelnega zaporedja v električnih omrežjih

Za zaščito električnih vodov pred vsemi vrstami okvar (tako enofaznimi kot medfaznimi kratkimi stiki) se uporablja tokovna zaščita ničelnega zaporedja in distančna zaščita. Naprave, ki opravljajo funkcije teh zaščit, se lahko izvajajo tako na relejih z elektromehanskim principom delovanja kot na sodobnih napravah - mikroprocesorskih terminalih za zaščito.

Med elektromehanskimi zaščitami so najbolj priljubljeni kompleti tipa EPZ-1636, ki imajo več različnih modifikacij. V sodobnih razmerah je prednostna gradnja novih razdelilnih postaj ali tehnična prenova starih objektov. mikroprocesorske zaščitne naprave… Za izvedbo rezervnih zaščit vodov 110 kV, vključno s TNZNP, se pogosto uporabljajo mikroprocesorski terminali proizvajalca ABB, na primer multifunkcijska naprava REL650.