- Čo je to nulová sekvencia?
- Výber nastavení pre hlavný produkt
- Praktická realizácia hfd
- Video okrem písaného
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
V prípade vysokonapäťových sietí môže byť v dôsledku akéhokoľvek poškodenia narušená normálna prevádzka elektrických zariadení. Často je dostatočným poškodením skrat na zem, v ktorom hrozí ohrozenie ľudského života v dôsledku jeho rozširujúceho sa potenciálu a vybavenia v dôsledku rozbitia symetrie v sieti. Aby sa predišlo možným následkom takéhoto poškodenia na rozvodniach a iných zariadeniach, aplikuje sa prúdová ochrana nulového sledu.
Čo je to nulová sekvencia?
Prevažná väčšina sietí je napájaná trojfázovým systémom. To sa vyznačuje tým, že napätie každej fázy je posunuté o 120 °.
Ako je možné vidieť na obrázku 1, diagram b) znázorňuje činnosť vyváženého symetrického systému. Okrem toho, ak vykonáme geometrické pridanie reprezentovaných vektorov, potom v nulovom bode bude výsledok pridania rovný nule. To znamená, že v systémoch 110, 10 a 6 kV, ktoré sa vyznačujú uzemnením neutrálnych transformátorov, za normálnych prevádzkových podmienok nebude v neutrále žiadny prúd. Treba tiež poznamenať, že geometrickú zmenu fázy možno rozdeliť do nasledujúcich typov:
- priamy sled, pri ktorom ich striedanie vyzerá ako A - B - C;
- inverznú sekvenciu, v ktorej bude striedanie C - B - A;
- a variant nulového sledu zodpovedajúci neprítomnosti šmykového uhla.
Pre prvé dve možnosti bude šmykový uhol 120 °.
Pozrite sa na obr. 2, kde nulová sekvencia, na rozdiel od ostatných dvoch, ukazuje, že vektory majú rovnaký smer, ale ich posun v priestore medzi nimi je 0 °. Podobná situácia nastáva, keď jednofázový skrat, pričom prúdy dvoch zostávajúcich fáz prechádzajú do nulového bodu. Túto situáciu možno pozorovať aj pri medzifázových skratoch, keď dve z nich, okrem prekrývania, tiež padajú na zem a len jedna fáza prúdu prúdi na nule.
V prípade trojfázového skratu v neutrálnych vinutiach nebude prúd napriek nehode prúdiť. Pretože prúdy a napätia nulovej sekvencie budú stále chýbať. Napriek tomu, že fázové napätia a prúdy v tejto situácii sa môžu v porovnaní s nominálnymi zvýšiť niekoľkonásobne.
Princíp fungovania HRP
Prakticky všetky reléové ochrany, ktoré sú prestavané z nulových prúdov, majú podobný princíp. Uvažujme o variante takejto schémy, ktorá preukazuje účinok ochrany.
Tu je možnosť zapnúť prúdové relé T, ktoré je pripojené k sekundárnym vinutiam prúdových transformátorov (CT) zostavených do hviezdy. V tejto situácii neutrálny vodič z vinutia hviezd transformátorov odfiltruje komponenty s nulovou sekvenciou, ak sa vyskytnú. Za predpokladu, že systém pracuje symetricky, vinutia relé T budú bez napätia. A za predpokladu, že v jednej z fáz je skrat na zem, CT na to reaguje, čo spôsobí prúdenie prúdu cez neutrálny vodič. Bude to samotná zložka nulového sledu, v dôsledku čoho bude vinutie relé T excitované.
Následne nastane časové oneskorenie určené parametrami relé B. Keď uplynie nastavený časový interval, nadprúdová ochrana vyšle signál do príslušnej spínacej jednotky U, ktorá tiež vypne trojfázovú sieť. Komplexnejšie možnosti obvodu môžu zahŕňať výkonové relé, ktoré vám umožňuje ladiť prácu ochrany v smere.
V prípade medzifázového poškodenia sa symetria neporušuje, ale mení sa iba veľkosť prúdov. TTs budú aj naďalej kompenzovať prúdy prúdiace do neutrálneho vodiča. Výhodou tejto schémy je, že pri maximálnych prevádzkových prúdoch ochrana nebude fungovať, pretože symetria bude zachovaná.
Ale s významným rozdielom v magnetických parametroch meracích transformátorov bude v systéme nevyváženosť a prúdom nevyváženosti bude prúdiť cez neutrálny vodič. Čo môže spôsobiť falošné poplachy prúdovej ochrany aj v tých sieťach, kde je dodržaný režim nominálneho výkonu.
Pravidlá pre výber prúdových transformátorov.
Aby sa znížila nevyváženosť, ktorá ovplyvňuje správnu činnosť prúdovej ochrany, vyberte také TT, v ktorých sekundárne prúdy nevytvárajú pretečenie. Prečo by mali spĺňať tieto požiadavky:
- Majú identické krivky hysterézie;
- Rovnaké zaťaženie sekundárneho okruhu;
- Chyba na hranici siete by nemala prekročiť 10%.
Na ich sekundárne obvody je zakázané pripájať akékoľvek iné zaťaženie, čo vedie k skresleniu magnetizačnej krivky aspoň v jednom TT. Preto sa v praxi v prípade vypínacieho prúdu zo symetrického systému odporúča nahradiť nie jeden a nie dva, ale všetky tri transformátory súčasne.
oblasť použitia
Súčasná ochrana, schopná reagovať na vzhľad nulového sledu, našla pomerne široké uplatnenie v riadkoch s uzemneným neutrálnym. Pretože v nich dosahujú skratové prúdy najvyššie hodnoty. V prípade izolovanej neutrálnej polohy je však jeho inštalácia nevyhovujúca, preto TNNP v nich nepoužívajú. Inštalácie TZNP dnes nájdu široké uplatnenie:
- na pneumatikách regionálnych rozvodní na ochranu energetických zariadení;
- v rozvádzačoch, spínacích a kompletných rozvodniach;
- v prúdových obvodoch veľkých priemyselných zariadení s trojfázovým energetickým zariadením.
Výber nastavení pre hlavný produkt
Aby sa zabezpečil postupný princíp výstupu linky, musí byť prúdová ochrana, riadiaca vzhľad nulového sledu v obvodoch, zhodná s prevádzkovou selektivitou. Selektivita sa tu chápe ako postupné odstavenie určitých úsekov obvodu v závislosti od ich významu, aby sa určilo miesto poškodenia alebo uvoľnenia poškodenej medzery. Ak to chcete urobiť, vyberte príslušné nastavenia časového limitu ochrany. Zoberme si príklad voľby nastavení na takejto schéme.
Ako vidíte, v tomto prípade je vytvrdzovanie neželezných kovov prestavané podľa rovnakého princípu ako nadprúdová ochrana, ale s menším časovým oneskorením. V tomto príklade každý nasledujúci ochranný stupeň odoláva časovému oneskoreniu At viac ako predchádzajúcemu. To znamená, že čas odozvy prvého prerušenia prúdu v porovnaní s druhým sa vypočíta pomocou vzorca: t1 = t2 + Δt. A druhý čas odozvy voči tretinám bude t2 = t3 + At. Každé následné relé teda vykonáva funkciu ochrany zálohovania.
Ak sú vinutia meničov zapnuté systémom hviezda-trojuholník, ako aj hviezdicová hviezda, hfdp primárneho a sekundárneho okruhu sa nezhoduje. Vzhľadom k tomu, že uzáver vo vedení vysokého napätia nemusí nevyhnutne spôsobiť vznik komponentov s nulovou sekvenciou v nízkych vinutiach a obvod nimi napájaný. Keďže selektivita hpnp pre každú z nich by sa mala budovať nezávisle, v praxi by sa mala zabezpečiť ich nezávislá práca.
Takýto systém ochrany proti zníženiu umožňuje minimalizovať ďalší prenos škôd na iné časti siete a energetických zariadení. A tiež pomáha odstrániť hrozbu personálu obsluhujúceho tieto zariadenia. Hlavnou požiadavkou na nadprúdovú ochranu je zabrániť falošnej komutácii vzhľadom na zodpovedajúcu spúšťaciu zónu.
Praktická realizácia hfd
V súčasnosti môže byť nadprúdová ochrana reagujúca na výskyt nulového sledu realizovaná mikroprocesorovými zariadeniami a pomocou relé. Vo väčšine prípadov sú zastarané relé nahradené všade s novšími verziami súčasnej ochrany. Okrem TNNP sú konfigurované aj diaľkové, diferenciálne ochrany a ďalšie zariadenia. Ich práca je založená na symetrických komponentoch, ako aj na ďalších parametroch siete.
Okrem toho, vo svojej klasickej verzii, NTD nemá schopnosť určiť miesto poškodenia. To znamená, že nezáleží na tom, kde došlo k prestávke. Smerová ochrana sa preto používa na určenie smeru prúdenia prúdu smerom k zemi. Takýto systém je vybudovaný nielen na prúdoch, ale aj na napätí vznikajúcom z nulového sledu. Tieto hodnoty sa dodávajú z transformátorov napätia pripojených v otvorenom trojuholníkovom systéme.
Pri skratovaní v redundantnej zóne prúdovej ochrany, jedno z vinutí výkonového relé prijíma napätie a druhé vinutie prijíma prúd s nulovou sekvenciou, používaný na prúdovú ochranu. Za predpokladu, že výkonový vektor je nasmerovaný na linku, výkonové relé odblokuje nadprúdovú ochranu. V opačnom prípade, keď smer napájania indikuje, že k poruche došlo v inej oblasti, výkonové relé bude naďalej blokovať nadprúdovú ochranu.
Praktická implementácia takejto ochrany sa dnes vykonáva pomocou mikroprocesorových jednotiek REL650 alebo na relé EPZ-1636. Každá z nich už obsahuje prerušenie prúdu a ochranu pred diaľkom a štartovacie relé na obnovenie napájania.