Kaukosuojauksen toimintaperiaate 110 kV sähköverkoissa
Etäisyyssuojaus (DZ) 110 kV jänniteluokan sähköverkoissa suorittaa suurjännitelinjojen varasuojaustoiminnon, säilyttää vaihe-erilaissuojauksen, jota käytetään pääsuojana 110 kV sähköverkoissa. DZ suojaa ilmajohtoja vaihe-vaiheoikosululta. Harkitse toimintaperiaatetta ja laitteita, jotka suorittavat etäisyyssuojauksen 110 kV sähköverkoissa.
Kaukosuojauksen toimintaperiaate perustuu etäisyyden laskemiseen, etäisyyteen vikakohtaan. Etäisyyssuojaustoimintoja suorittavien laitteiden etäisyyden laskemiseen suurjännitelinjan vikapaikkaan käytetään kuormitusvirran ja suojatun johdon jännitteen arvoja. Eli tämän suojan toimintaan käytetään piirejä virtamuuntajat (CT) ja jännitemuuntajat (VT) 110 kV.
Etäsuojalaitteet on sovitettu tiettyyn sähkölinjaan, osaan sähköjärjestelmää, siten, että ne takaavat niiden vaiheittaisen suojauksen.
Esimerkiksi yhden voimalinjan etäsuojauksessa on kolme suojaustasoa. Ensimmäinen vaihe kattaa lähes koko johdon, sähköaseman puolelta, jonne suoja on asennettu, toinen vaihe kattaa muun linjan viereiselle sähköasemalle ja pienen osan viereiseltä sähköasemalta ulottuvasta sähköverkosta, kolmas vaihe suojaa kauempana olevia osia. Tässä tapauksessa etäsuojauksen toinen ja kolmas vaihe säilyttävät viereisellä tai kauempana sijaitsevalla sähköasemalla olevan suojauksen. Mieti esimerkiksi seuraavaa tilannetta.
110 kV ilmajohto yhdistää kaksi vierekkäistä sähköasemaa A ja B, ja molemmille sähköasemille on asennettu etäsuojaussarjat. Jos sähköaseman A puolella johdon alussa on vika, tälle sähköasemalle asennettu suojaussarja toimii, kun taas sähköaseman B suojaus säilyttää suojauksen sähköasemalla A. Tässä tapauksessa suojauksen A osalta vauriot ovat toiminnassa ensimmäisessä vaiheessa, suojassa B toisessa vaiheessa.
Perustuen siihen tosiasiaan, että mitä korkeampi porras, sitä suurempi on suojauksen vasteaika, tästä seuraa, että sarja A toimii nopeammin kuin suojaussarja B. Tässä tapauksessa suojausjoukon A epäonnistuessa asetetun ajan jälkeen suojauksen toisen vaiheen toiminta, sarja B laukeaa ...
Riippuen linjan pituudesta ja sähköjärjestelmän osuuden konfiguraatiosta, valitaan tarvittava määrä vaiheita ja vastaava peittoalue linjan luotettavaa suojaamista varten.
Kuten edellä mainittiin, jokaisella suojausvaiheella on oma vasteaikansa. Tässä tapauksessa mitä kauempana sähköasemasta vika on, sitä korkeampi on suojauksen vasteaika-asetus. Tällä tavalla varmistetaan suojatoiminnan selektiivisyys viereisillä sähköasemilla.
On olemassa sellainen asia kuin puolustuksen kiihtyvyys. Jos katkaisija laukeaa kaukosuojauksella, pääsääntöisesti yksi sen vaiheista kiihtyy (reaktioaika lyhenee), jos katkaisija suljetaan manuaalisesti tai automaattisesti.
Etäisyyssuojaus valvoo toimintaperiaatteen mukaisesti linjan resistanssiarvoja reaaliajassa eli etäisyyden määritys vikapaikkaan tapahtuu epäsuorasti - jokainen linjaresistanssin arvo vastaa arvoa etäisyydestä vikapaikkaan.
Näin ollen voimajohdon vaiheiden välisen oikosulun sattuessa DZ vertaa mittaussuojarungon tietyllä hetkellä tallentamia resistanssiarvoja määritettyihin vastusalueisiin (toiminta-alueisiin) jokaiselle vaiheet.
Jos DZ-laitteisiin ei jostain syystä syötetä 110 kV VT jännitettä, silloin kun tietty virta-arvo saavutetaan, kuormitussuoja toimii väärin ja katkaisee virransyötön sähkölinjasta sen puuttuessa. vioista. Tällaisten tilanteiden estämiseksi kaukovalvontalaitteissa on toiminto, joka valvoo jännitepiirejä, joiden puuttuessa suojaus lukittuu automaattisesti.
Myös etäisyyssuoja lukittuu, jos virtalähde heilahtelee.Swinging tapahtuu, kun generaattorin synkroninen toiminta häiriintyy tietyssä sähköjärjestelmän osassa. Tähän ilmiöön liittyy sähköverkon virran kasvu ja jännitteen lasku. Releen suojauslaitteissa, mukaan lukien DZ, virtalähteen heilahtelut koetaan oikosulkuksi. Nämä ilmiöt eroavat sähkösuureiden muutosnopeuden suhteen.
Oikosulkutapauksessa virran ja jännitteen muutos tapahtuu välittömästi ja heilahtelussa lyhyellä viiveellä. Tämän toiminnon perusteella kaukosuojassa on estotoiminto, joka estää suojauksen, jos virtalähde heilahtelee.
Kun virta kasvaa ja jännite putoaa suojatulla johdolla, lukitus mahdollistaa kaukosäätimen käytön riittävän ajan jonkin suojaportaisen toimintaan. Jos sähköiset arvot (verkkovirta, jännite, linjavastus) eivät tänä aikana ole saavuttaneet esiasetettujen suojausasetusten rajoja, lukitusrunko estää suojauksen. Toisin sanoen kaukosäätimen lukitus mahdollistaa suojauksen toiminnan todellisen vian sattuessa, mutta estää suojauksen sähköjärjestelmän heilahtelun sattuessa.
Mitkä laitteet suorittavat etäsuojauksen sähköverkoissa
Noin 2000-luvun alkuun asti kaikkien rele- ja automaatiolaitteiden toiminnot, mukaan lukien etäisyyssuojaus, suoritettiin sähkömekaanisilla relepohjaisilla laitteilla.
Yksi yleisimmistä sähkömekaanisille releille rakennetuista laitteista on EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 jne.
Yllä olevat laitteet on korvattu monitoimiset mikroprosessorin suojaliittimet, jotka suorittavat 110 kV johdon useiden suojausten toimintoa, mukaan lukien linjaetäisyyssuojaus.
Mitä tulee erityisesti etäisyyssuojaukseen, mikroprosessorilaitteiden käyttö sen toteuttamiseen lisää merkittävästi sen toiminnan tarkkuutta. Merkittävä etu on myös vian sijainnin määritystoiminnon (OMP) -suojauksen mikroprosessoriliittimien saatavuus - näyttää etäisyyden linjavian pisteeseen, joka on kiinnitetty etäisyyssuojauksella. Etäisyys ilmoitetaan kilometrien kymmenesosien tarkkuudella, mikä helpottaa huomattavasti korjausryhmien vaurioiden etsintää linjalla.
Käytettäessä vanhoja etäisyyssuojaussarjojen malleja vian etsintä linjalla muuttuu paljon monimutkaisemmiksi, koska sähkömekaanisilla suojauksilla ei ole mahdollista määrittää tarkkaa etäisyyttä vian sijaintiin.
Vaihtoehtoisesti, jotta voidaan määrittää tarkka etäisyys vian sijaintipaikkaan, asennetaan sähköasemia häiriötallentimet (PARMA, RECON, Bresler jne.), jotka tallentavat tapahtumia sähköverkon jokaisessa yksittäisessä osassa.
Jos jossakin sähköjohdossa ilmenee vika, hätätallennin antaa tietoa vian luonteesta ja sen etäisyydestä sähköasemasta ja ilmoittaa tarkan etäisyyden.