110 kV elektrik şebekelerinde uzaktan korumanın çalışma prensibi

110 kV gerilim sınıfındaki elektrik şebekelerinde mesafe koruma (DZ), yüksek gerilim hatlarının yedek koruma işlevini yerine getirir, 110 kV elektrik şebekelerinde ana koruma olarak kullanılan faz farklı hat korumasını korur. DZ, havai hatları faz-faz kısa devresinden korur. 110 kV elektrik şebekelerinde mesafe koruma işlemini gerçekleştiren çalışma prensibini ve cihazları göz önünde bulundurun.

Uzaktan korumanın çalışma prensibi, mesafenin, arıza noktasına olan mesafenin hesaplanmasına dayanır. Bir yüksek voltajlı elektrik hattının arıza konumuna olan mesafesini hesaplamak için, mesafe koruma işlevlerini yerine getiren cihazlar, yük akımının değerlerini ve korunan hattın voltajını kullanır. Yani bu korumanın çalışması için devreler kullanılmaktadır. akım trafoları (CT) Ve gerilim trafoları (VT) 110kV.

Uzaktan koruma cihazları, güç sisteminin bir parçası olan belirli bir güç hattına, adım adım koruma sağlayacak şekilde uyarlanır.

Örneğin, elektrik hatlarından birinin uzaktan korumasının üç koruma aşaması vardır. Birinci aşama, trafo merkezinin korumanın kurulduğu tarafında hattın hemen hemen tamamını kapsar, ikinci aşama, komşu trafo merkezine giden hattın geri kalanını ve bitişik trafo merkezinden uzanan elektrik şebekesinin küçük bir bölümünü, üçüncü aşama ise hattın hemen hemen tamamını kapsar. sahne daha uzak bölümleri korur. Bu durumda, uzak korumanın ikinci ve üçüncü aşamaları, bitişik veya daha uzak bir trafo merkezinde bulunan korumayı korur. Örneğin, aşağıdaki durumu göz önünde bulundurun.

110 kV havai hat, iki bitişik A ve B trafo merkezini birbirine bağlar ve her iki trafo merkezine de uzaktan koruma kitleri kurulur. A trafosu tarafında hattın başında bir arıza varsa o trafoda kurulu olan koruma seti çalışacak, B trafosundaki koruma ise A trafosunda koruma sağlayacaktır. Bu durumda A koruması için hasar, birinci aşamada, ikinci aşamada koruma B için operasyonda olacaktır.

Kademe ne kadar yüksek olursa, koruma tepki süresinin de o kadar yüksek olduğu gerçeğine dayanarak, A setinin B koruma setinden daha hızlı çalışacağı sonucu çıkar. Bu durumda, A koruma setinin arızalanması durumunda, için ayarlanan süre geçtikten korumanın ikinci aşamasının çalışması, set B tetiklenecektir ...

Hattın uzunluğuna ve güç sistemi bölümünün konfigürasyonuna bağlı olarak, hattın güvenilir bir şekilde korunması için gereken adım sayısı ve karşılık gelen kapsama alanı seçilir.

Yukarıda bahsedildiği gibi, koruma aşamalarının her birinin kendi tepki süresi vardır. Bu durumda, arıza trafo merkezinden ne kadar uzaktaysa, koruma tepki süresi ayarı o kadar yüksek olur. Bu şekilde, komşu trafo merkezlerinde koruma çalışmasının seçiciliği sağlanır.

Savunma ivmesi diye bir şey var. Devre kesici uzaktan koruma tarafından tetiklenirse, kural olarak, devre kesicinin manuel veya otomatik olarak tekrar kapanması durumunda aşamalarından biri hızlandırılır (tepki süresi kısalır).

Mesafe koruma, çalışma prensibine göre, hat direnci değerlerini gerçek zamanlı olarak izler, yani arıza yerine olan mesafenin belirlenmesi dolaylı bir şekilde yapılır - hat direncinin her değeri, değere karşılık gelir arıza konumuna olan mesafe.

Böylece, güç hattının fazdan faza kısa devre olması durumunda, DZ, ölçüm koruma gövdesi tarafından belirli bir anda kaydedilen direnç değerlerini, her biri için belirtilen direnç aralıkları (etki bölgeleri) ile karşılaştırır. aşamalar.

Herhangi bir nedenle DZ cihazlarına 110 kV VT voltajı sağlanmazsa, belirli bir akım değerine ulaşıldığında, yük koruması yanlış çalışacak ve yokluğunda güç hattına giden güç kaynağını kapatacaktır. kusurların Bu tür durumları önlemek için, uzaktan izleme cihazlarının, yokluğunda korumanın otomatik olarak bloke edildiği voltaj devrelerinin varlığını izleme işlevi vardır.

Ayrıca, güç kaynağında bir salınım olması durumunda mesafe koruması bloke edilir.Salınım, güç sisteminin belirli bir bölümünde jeneratörün senkron çalışması bozulduğunda meydana gelir. Bu fenomene, elektrik şebekesindeki akımda bir artış ve voltajda bir azalma eşlik eder. DZ dahil olmak üzere röle koruma cihazları için, güç kaynağındaki dalgalanmalar kısa devre olarak algılanır. Bu fenomenler, elektriksel büyüklüklerin değişim oranlarında farklılık gösterir.

Kısa devre durumunda akım ve gerilimdeki değişim hemen, salınım durumunda ise kısa bir gecikmeyle gerçekleşir. Bu işleve bağlı olarak, uzaktan koruma, güç kaynağında bir dalgalanma olması durumunda korumayı bloke eden bir engelleme işlevine sahiptir.

Korunan hat üzerinde akım arttığında ve gerilim düştüğünde, engelleme, koruma aşamalarından birinin çalışması için yeterli bir süre boyunca uzaktan kumandanın çalışmasına izin verir. Bu süre zarfındaki elektriksel değerler (şebeke akımı, voltaj, hat direnci) önceden ayarlanmış koruma ayarlarının sınırlarına ulaşmamışsa, blokaj gövdesi korumayı bloke eder. Yani, uzaktan kumandanın bloke edilmesi, gerçek bir arıza durumunda korumanın çalışmasına izin verir, ancak güç sisteminde bir salınım olması durumunda korumayı bloke eder.

Elektrik şebekelerinde uzaktan koruma işlevini hangi cihazlar yerine getirir?

Yaklaşık olarak 2000'li yılların başına kadar mesafe koruma fonksiyonu dahil tüm röle koruma ve otomasyon cihazlarının fonksiyonları elektromekanik röle tabanlı cihazlar tarafından gerçekleştiriliyordu.

Elektromekanik röleler üzerine kurulu en yaygın cihazlardan biri EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M/1 vb.

Yukarıdaki cihazlar değiştirildi çok işlevli mikroişlemci koruma terminallerihat mesafesi koruması da dahil olmak üzere 110 kV hattında çeşitli korumaların işlevini yerine getirir.

Özellikle mesafe korumasıyla ilgili olarak, uygulanması için mikroişlemci cihazlarının kullanılması, çalışmasının doğruluğunu önemli ölçüde artırır. Ayrıca, önemli bir avantaj, arızanın yerini belirleme (OMP) işlevinin koruma fonksiyonunun mikroişlemci terminallerinin mevcudiyetidir - mesafe koruması tarafından sabitlenen hat arızası noktasına olan mesafeyi gösterir. Mesafe, kilometrenin onda biri doğrulukla belirtilir, bu da onarım ekiplerinin hat boyunca hasar aramasını büyük ölçüde kolaylaştırır.

Eski model mesafe koruma kitlerinin kullanılması durumunda, hat üzerinde arıza arama işlemi çok daha karmaşık hale gelir, çünkü elektromekanik tip korumalarda arızanın bulunduğu yere olan tam mesafeyi belirleme imkanı yoktur.

Alternatif olarak, arızanın bulunduğu yere olan tam mesafeyi belirleyebilmek için trafo merkezleri kurulur. sorun kaydediciler (PARMA, RECON, Bresler, vb.), elektrik şebekesinin her bir bölümündeki olayları kaydeden.

Güç hatlarından birinde bir arıza meydana gelirse, acil durum kayıt cihazı, arızanın doğası ve trafo merkezine olan mesafesi hakkında bilgi vererek tam mesafeyi gösterecektir.