Диференциална защита на захранващите устройства за трансформатори и чай-изключватели (наклонени линии)

Дефектнотокова защита, свързване и тестване (Юли 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Два случая на захранване

На трансформаторните подаващи устройства трансформаторът и линията или кабелът са свързани последователно и образуват единица. По този начин може да се спаси един ЦБ. При захранващите устройства с отрязващи устройства трансформаторите по подаващото устройство са директно свързани.

Диференциална защита на захранващите устройства, включително трансформатори и линии или кабели

В този случай се запазва подстанция. И в двата случая защитата е изправена пред особени трудности. Продуктовата гама Siemens SIPROTEC ще се използва за тази цел.

Нека да обсъдим тези два случая:

  1. Защита на подаващите трансформатори
  2. Диференциална защита за захранващите устройства с отрязани линии

    • Примерно изчисление

Защита на подаващите трансформатори

Диференциалната защита за това приложение трябва да включва специалните особености, които се изискват при диференциалната защита на трансформатора: съотношението и адаптирането на векторната група, както и блокирането на вятъра и стабилизирането срещу пренатоварване .

Освен това защитеният обект трябва да бъде допуснат да се простира на по-големи разстояния, което означава, че прехвърленото измерено количество трябва да притежава свойствата на диференциална защита на захранващия механизъм.

С конвенционална технология за разстояния до приблизително. 1 км се прилага диференциалната защита на нормалния трансформатор. За да се намали натоварването, наложено на отдалечената КТ, токът през пилотния кабел бе намален до приблизително. 100 mA посредством вмъкване на токови трансформатори в разпределителния уред и при трансформатора.

Използва се и диференциалната защита на нормалното захранване. За тази цел КТ на единия край бяха свързани в делта, за да се осигури адаптирането на векторната група . Блокирането на включването беше осигурено и в двата края чрез допълнителни релета.

Фигура 1 - Диференциална защита на трансформаторно подаващо устройство (пример)

С цифрова технология вече е налице реле, което включва свойствата на диференциална защита на трансформатора и захранващото устройство в един блок (7SD84). Фигура 1 посочва пример за приложение.

Също така трябва да се отбележи, че нулевата последователност на елиминиране на последователността трябва да бъде активирана, ако звездата на намотката е заземена. Съобщението може да се осъществи посредством директна FO връзка. За кабелни или насочващи радиовръзки са необходими допълнителни преобразуватели 7XV56.

По желание може да се избере диференциално реле с интегрирани зони за разстояние (7SL86). В този случай недостатъчните зони биха се класифицирали в трансформатора от двете страни. Това би осигурило бърза защита дори при невъзможност за предаване на сигнала, а също така ще позволи груба дискриминация между първичните и вторичните повреди на намотката.

Но напрежение трансформатори ще бъдат необходими в страна (и), където 21 функция се прилага.

В примера за защита от резервно захранване (50/51) от двете страни се осигурява защита от пренапрежение.

Връщане към съдържанието ↑

Диференциална защита за захранващите устройства с отрязани линии

Директните тръби от захранващото устройство без комутационна помпа са често срещани в разпределителните мрежи (132 kV и по-ниски). В много случаи са налице няколко тигани. Те могат да бъдат чисти потребители (натоварване), както и обратни емисии (разпределено генериране). Връзката може да бъде приложена със или без ЦБ.

Заземяването на точката на трансформатора в страната на захранващото устройство не винаги е една и съща. При заземени системи звездата на трансформатора на крана може да бъде изолирана или ефективно заземена. Концепцията за защита трябва да бъде индивидуално адаптирана към условията на приложението.

За прилагане на диференциална защита на подаващия механизъм, прагът на събиране трябва да бъде зададен над максималния общ ток на приложените натоварвания . Тъй като при традиционните релета по принцип не е налице блокиране на натискане, трябва да се има предвид токовият ток на трансформатора в случай на еднократно задействане на захранването на захранващото устройство.

Максималният ток на късо съединение по време на повреда на вторичната страна на трансформатора на кран трябва да се разглежда във всеки случай. Ако е налице сигнална комуникация, диференциалната защита на подаващото устройство може да бъде блокирана при критични условия, ако защитата от вторичната страна на кранчето на трансформатора се повдигне.

Като алтернатива може да бъде приложена зона за непропорционална защита на разстоянието като критерий за освобождаване за диференциалната защита на захранващия механизъм. Тази зона трябва да покрива 100% от подаващото устройство ( настройка 120% Z L ), но въпреки това не може да достигне през трансформатора на кранчето. Подходяща настройка може да бъде открита, когато степента на трансформаторите на кранчето не е много голяма и когато захранващото устройство не е твърде дълго, както е показано в следващия пример.

Фигура 2 - Многофункционална диференциална защита на терминала за захранващо устройство с теоретични връзки

Чрез цифровата защита, захранващият кабел с изключватели може да бъде оптимално защитен, ако има широколентова връзка (FO или радио насочване). Може да се приложи диференциална защита 7SD52 / 86/87 на цифровия захранващ кабел до 6 линии (т.е. 4 разрези) (Фигура 2 по-горе).

Трансформаторите също могат да бъдат включени в защитения обект (ляв страничен трансформатор на Фигура 2 по-горе), тъй като всички горепосочени функции на трансформаторната защита са интегрирани в релето.

Ако връзката за данни е достъпна само между двата края на първичното подаващо устройство, може да се приложи цифрова диференциална защита за два края на линията (реле 7SD61 / 84 на SIPROTEC). Прагът на приемане трябва да бъде настроен над токовете на късо съединение на тръбопроводите.

Ако се използва освобождаване на зона за защита от разстояние, както е описано по-горе, за тази цел може да се използва интегрирана защита от разстояние (опция в 7SL86).

Връщане към съдържанието ↑

пример

Настройка на цифровата защита на пилотния сигнал на линията с отрязъци.

Като се има предвид:

  • Захранващо устройство за високо напрежение 110 kV,
  • l = 27 м,
  • X L = 0, 4 Ω / км

Данни за системата за подаване на храна и за тръбопроводите съгласно фигура 3:

Фигура 3 - Конфигурация на подаване за пример 1

Търся (2 Въпроси)

  1. Колко висок трябва да бъде зададен прагът на повдигане на диференциалната защита?
  2. Може ли да се увеличи чувствителността на прихващането чрез прилагане на освобождаване на дистанционна зона?

Решение

Изчислените импеданси за късо съединение са записани на Фигура 3.

Може да се види, че импедансите на трансформатора са с порядък по-голям от импеданса в захранването и линията . Поради тази причина (импеданс и линеен импеданс) може да се пренебрегне приблизителното изчисление на токовете на късо съединение на трансформатора. При това предположение получените резултати са на безопасна страна.

Най-големият ток на грешка (диференциални токове) за диференциалната защита по време на късо съединение зад трансформатора 20 MVA :

Прагът на събиране на диференциалната защита трябва следователно да бъде зададен на I Diff ≥ 1, 3 · 957 = 1244 A, като се осигурява граница на сигурност от 30% . След това тази настройка ще съответства на три пъти номиналния ток на тока.

Зоната за защита от разстояние с 20% надхвърляне трябва да бъде зададена на:

Z OR = 1, 2 · 0, 4 Ω / км · 27 km = 13 Ω

Най-малкият импеданс на късо съединение на трансформатора е 73 Ω . Поради това рискът от прекомерен удар е безопасно изключен. Дори е възможно да се достигне приблизително 50 Ω, за да се постигне максимално достигане на трансформаторите (приблизително 70% от трансформатора 20 MVA).

За настройката на зоната на разстояние трябва да се има предвид и спираловидният ток на трансформатора, когато захранващият елемент се захранва от единия край .

След това защитата на разстоянието измерва импеданса:

За това изчисление се приема, че цифровата защита оценява само основното и че основният компонент на тока на включване не е по-голям от 50% .

Освен това се приема, че за размера на трансформатора на този пример, токовете на тока не надвишават стойността, равна на 5 пъти номиналния ток, така че да може да се направи следното приближение:

Измереният импеданс следователно е достатъчно далече извън предвидената настройка от 50 Ω .

По този начин зоната на претоварване в този пример е напълно подходяща за освобождаване на диференциалната защита на захранващия механизъм. Прагът на приемане може да бъде намален до приблизително половината от номиналния ток на тока. С други думи, може да се зададе 200 А.

ВАЖНИ БЕЛЕЖКИ:

С конвенционалната технология за защита, измерването на посоката на затворени врати не може да се получи с абсолютна сигурност. Паметта с напрежение е сравнително скъпа и се прилага само на ниво EHV.

Следователно, диференциалната защита е по-добра за осигуряването на 100% защита на захранващото устройство в сравнение с принципа на сравнение на посоката.

С модерната защита на разстоянието измерването на посоката е защитено благодарение на цифровата памет за напрежение. Поради това защитата на посоката на сравнение е сравнима с диференциалната защита по отношение на селективността, особено когато сравнението на посоката може да бъде направено и на база фаза (SIPROTEC реле 7SA6) .

Степента на ограничаване по отношение на селективността за защита от разстояние се получава само в случай на многократни или последователни неизправности, които са много редки.

За примера, описан по-горе, би следвало да се обмисли дали защитата от разстояние с насочено сравнение няма да бъде за предпочитане, за да се постигне по-лесно решение.

Особеното предимство на диференциалната защита е нейната независимост от напреженови трансформатори . Освобождаването от зона на разстояние не трябва във всеки случай да се прилага вместо, но успоредно с текущия критерий за освобождаване, така че да се увеличи само чувствителността на прихващане за малки токови повреди.

Връщане към съдържанието ↑

РЕФЕРЕНЦИЯ: // Числена диференциална защита - Принципи и приложения от Герхард Зиглер (Закупуване на хартия от Амазонка)

Свързани електрически ръководства и статии

ТЪРСЕНЕ: Статии, софтуер и ръководства