Diferencijalna zaštita uzdužnog voda
Uzdužna diferencijalna zZaštita temelji se na principu usporedbe vrijednosti i faza struja na početku i kraju voda. U tu svrhu, sekundarni namoti strujnih transformatora s obje strane voda međusobno su povezani žicama kao što je prikazano na sl. 1. Ovim žicama kontinuirano kruže sekundarne struje I1 i I2. Za izvođenje diferencijalne zaštite paralelno sa strujnim transformatorima spaja se PT diferencijalni relej. Struja u zavojnici ovog releja uvijek će biti jednaka geometrijskom zbroju struja koje dolaze iz dva strujna transformatora
Ako su omjeri transformacije strujnih transformatora TT1 i TT2 isti, tada su tijekom normalnog rada, kao i vanjskog kratkog spoja (točka K1 na slici 1, a), sekundarne struje jednake vrijednosti I1 = I2, usmjerene suprotno od releja .
Riža. 1. Princip izvedbe uzdužne diferencijalne zaštite voda i prolaza struje u releju s vanjskim kratkim spojem (a) i s kratkim spojem u štićenom području (b)
Struja releja
a relej se ne uključuje.
U slučaju kratkog spoja u štićenom području (točka K2 na sl.1, b) sekundarne struje u namotu releja će se podudarati u fazi. I stoga će biti sažeto
Ako
relej će se uključiti i isključiti prekidače.
Na taj način diferencijalna uzdužna zaštita s konstantnim strujanjem struja u zavojnici releja reagira na ukupnu struju kratkog spoja u štićenom području (odsječak voda između strujnih transformatora TT1 i TT2) te omogućuje trenutačno isključenje oštećenog voda.
Praktična primjena shema diferencijalne zaštite zahtijevala je uvođenje niza strukturnih elemenata zbog osobitosti rada ovih zaštita na vodovima elektroenergetskih sustava.
Prvo, kako bi se isključili dugi vodovi s obje strane, pokazalo se potrebnim spojiti dva releja prema diferencijalnoj shemi: jedan na trafostanici 1, drugi na trafostanici 2 (slika 2).
Riža. 2. Shematski prikaz uzdužne diferencijalne zaštite voda: F — filtri struje istosmjernog i negativnog slijeda; PTT — međustrujni transformator; IT — izolacijski transformator; RTD — diferencijalni relej sa zaustavljanjem; P — radni i T — kočni svitak releja
Spajanje dvaju releja dovelo je do neravnomjerne raspodjele sekundarnih struja između releja (struje su bile raspoređene obrnuto proporcionalno otporima krugova), pojave struje neravnoteže i smanjenja osjetljivosti zaštite.
Imajte na umu također da se ova struja neuravnoteženosti zbraja u releju sa strujom neuravnoteženosti uzrokovanom neusklađenošću u karakteristikama magnetiziranja i nekim razlikama u omjerima transformacije strujnih transformatora.Za podešavanje od nesimetričnih struja u zaštiti nisu korišteni jednostavni diferencijalni releji, već diferencijalni releji s RTD stopom, koji imaju veću osjetljivost.
Drugo, spojne žice sa svojom značajnom duljinom imaju otpor koji je mnogo puta veći od otpora opterećenja dopuštenog za strujne transformatore. Za smanjenje opterećenja korišteni su srednji PTT strujni transformatori s omjerom transformacije n, uz pomoć kojih je struja koja cirkulira kroz žice smanjena za n puta, a time i opterećenje sa spojnih žica za n2 puta (vrijednost opterećenje je proporcionalno kvadratu struje).
Riža. 3. Prolaz struje u zavojnicama releja u slučaju prekida (a) i kratkog spoja spojnih žica (b): K1 — točka kratkog spoja; K2 — točka kratkog spoja u štićenom prostoru
U shemi uzdužne diferencijalne zaštite također su predviđeni izolacijski transformatori za odvajanje spojnih žica od relejnih krugova i zaštitu potonjih od visokih napona induciranih u spojnim žicama tijekom prolaska vodiča struje kratkog spoja.
Uzdužna diferencijalna zaštita tipa DZL, široko rasprostranjena u električnim mrežama, izgrađena je na gore navedenim načelima i sadrži elemente prikazane na sl. 2. Prisutnost spojnih žica u sekundarnim krugovima DLP-a ograničava područje njegove primjene na linije kratke duljine (10-15 km).
Provjera ispravnosti spojnih žica.
Tijekom rada moguće je oštećenje spojnih žica: prekidi, kratki spoj između njih, kratki spoj jedne od žica na masu.
U slučaju prekida spojne žice (slika 3, a), struja u radnim i kočnim svicima releja postaje ista, a zaštita može raditi neispravno u slučaju kratkog spoja, pa čak i s struja opterećenja (ovisno o vrijednosti Isc).
Kratki spoj između spojnih žica (slika 3, b) zaobilazi namotaje releja, a zatim zaštita možda neće raditi u slučaju kratkog spoja u zaštićenom području.
Za pravovremeno otkrivanje oštećenja, ispravnost spojnih žica nadzire se posebnim uređajem. Upravljanje se temelji na činjenici da se ispravljena istosmjerna struja superponira na radnu izmjeničnu struju koja cirkulira u spojnim žicama kada su one u ispravnom stanju, što ne utječe na rad zaštite.
Ispravljeni napon dovodi se do spojnih žica samo u jednoj od trafostanica, gdje upravljačka jedinica ima ispravljač, koji zauzvrat dobiva napajanje iz naponskog transformatora aktivnog sustava sabirnica. Priključak upravljačkog uređaja na jedan ili drugi sustav sabirnica provodi se preko pomoćnih kontakata sabirničkih rastavljača ili relejnih repetitora sabirničkih rastavljača štićenog voda.
U slučaju prekida spojnih žica, istosmjerna struja nestaje, a upravljački uređaj signalizira grešku, uklanjajući radnu struju iz zaštite obje trafostanice.Kada se spojne žice spoje zajedno, daje signal i uklanja zaštitu od djelovanja, ali samo s jedne strane - one strane trafostanice gdje nema ispravljača. U slučaju smanjenja izolacijskog otpora jedne od spojnih žica na masu (ispod 15-20 kOhm), upravljački uređaj također daje odgovarajući signal.
Ako su spojne žice u dobrom stanju, struja praćenja koja prolazi kroz njih ne prelazi 5-6 mA pri naponu od 80 V. Ove vrijednosti treba povremeno provjeravati servisno osoblje u skladu s uputama za uporabu zaštita.
Operativno osoblje mora imati na umu da prije nego što se dopusti bilo kakav rad na spojnim žicama, potrebno je isključiti uzdužnu diferencijalnu zaštitu, uređaj za nadzor spojnih žica i uključiti pomoćni uređaj u slučaju kvara prekidača. zaštita oštećenja štitnici s obje strane.
Nakon završetka radova na spojnim žicama provjerite njihovu ispravnost. U tu svrhu je upravljački uređaj uključen u trafostanicu, gdje nema ispravljača. U tom slučaju trebao bi se pojaviti signal greške. Upravljačka jedinica se zatim uključuje na drugoj trafostanici (ispravljeni napon se dovodi na spojne žice) i provjerava postoji li signal greške. Zaštitni i okidački krug uređaja za zaštitu od kvara prekidača aktivira se kada su spojne žice u dobrom stanju.