110 kV elektrik şebekelerinde sıfır dizi akım yönlü korumanın çalışma prensibi
Akım yönlü sıfır bileşen koruma (TNZNP), yüksek voltajlı güç hatlarını, güç şebekesindeki faz iletkenlerinden birindeki tek fazlı kısa devre-toprak arızalarından korumak gerektiğinde kullanılır. Bu koruma, 110 kV gerilim sınıfındaki elektrik hatları için artçı koruma olarak kullanılır. Aşağıda bu korumanın çalışma prensibini veriyoruz, 110 kV elektrik şebekelerinde TNZNP'nin nasıl ve hangi cihazların yardımıyla uygulandığını ele alıyoruz.
Elektrik mühendisliğinde, simetrik ve dengesiz faz akımları veya gerilim sistemleri kavramı vardır. Simetrik sistem, faz akımlarının (gerilimlerin) eşitliğini sağlar üç fazlı ağ… Bu durumda faz akımlarının vektörleri birbirine göre doğru, ters ve ayrıca sıfır dizide (NP) durabilir.
Pozitif dizide, faz akımı vektörleri A, B, C dizisinde gider ve her faz diğerinden 120 g geridedir.Ters sıra, A, C, B fazlarının değişmesidir, faz kayma açısı aynıdır - 120 derece. Sıfır sekans durumunda, üç fazın vektörleri yön olarak çakışır. Asimetrik bir sistem, geçerli bir değer olarak temsil edilir - doğrudan, negatif ve sıfır dizinin tüm bileşenlerinin vektörlerinin geometrik toplamı.
Elektrik şebekesinin bir kısmının normal çalışması sırasında, akım ve gerilim sistemi simetriktir, aynısı faz-faz kısa devreleri için de geçerlidir. Bu durumda, NP'nin hem voltajı hem de akımı sıfıra eşittir. Tek fazlı bir toprak arızası durumunda, sistem asimetrik hale gelir - NP akım ve gerilim oluşur.
Bu durumda, sıfır bileşen fazlardan birinin akımı (gerilimi), sırasıyla asimetrik sistemin vektörlerinin toplamının üçte birine eşittir, asimetrik sistemin vektörlerinin toplamı, akımın üç katıdır ( voltajı) LV.
Elektrik şebekelerindeki kısa devre hesaplamalarının sonuçları, elektrik şebekelerindeki tek fazlı bir toprak arızasının akımının, NP - 3I0 akımının üçlü değerine ve transformatörün nötrü ile kısa devre arasında oluşan gerilime eşit olduğunu da göstermektedir. -devre noktası - NP geriliminin üçlü değerine - 3U0.
Sıfır bileşen aşırı akım korumanın çalışma prensibi, güç hattının 3I0 değerini kontrol etmek ve belirli bir değere ulaşırsa, güç hattı kesicisini belirli bir zaman gecikmesiyle otomatik olarak kapatmaktır.
Uygulamada, dengesizlik akımları 3I0 sıfır bileşen akım filtresinin çıkışında elde edilir.Bu filtre, hattın her fazına ait akım trafolarının sargılarının başı ve sonu elektriksel olarak bağlanarak elde edilir.
Elektrik şebekesinin bir bölümünün normal çalışmasında, NP akım filtresinin çıkışında akım yoktur. Arıza durumunda - güç hattının faz iletkenlerinden birinin toprağa düşmesi, bir dengesizlik meydana gelir - değeri NP akım filtresinin çıkışında sabitlenen belirli bir akım 3I0 değeri belirir.
TNZNP, kural olarak, çok seviyeli koruma. Koruma aşamalarının her birinin kendi tepki süresi vardır.Komşu trafo merkezlerinde koruma işlemlerinin seçiciliğini sağlamak için, elektrik şebekesinin bölümleri bölümlere (kapsam alanları) ayrılır. Böylece koruma, verilen koruma setinin kurulu olduğu trafo merkezi tarafından beslenen güç hattına koruma sağlar ve komşu trafo merkezleri için yedek koruma görevi görür.
Sistemde salınım diye bir olgu vardır. Örneğin hatlar arasında kısa devre koruması varsa, mesafe koruması, bu fenomen meydana geldiğinde yanlış tetiklenebilir, daha sonra TNZNP'nin yanlış tetiklenmesi hariç tutulur, çünkü bu koruma yalnızca, oluşumu güç sistemindeki salınım fenomeninin özelliği olmayan sıfır bileşen akımların oluşumuna tepki verir. .
Makalede tartışılan koruma aslında toprak arızalarına karşı korumadır, bu nedenle bu korumanın alternatif bir adı vardır - toprak koruması (GRP).
Elektrik şebekelerinde sıfır bileşen yönlü akım koruma işlevini hangi cihazlar yerine getirir?
Güç hatlarının her türlü arızadan (hem tek fazlı hem de faz-faz kısa devreler) korunmasını sağlamak için, mesafe korumasıyla birlikte sıfır bileşen akım koruması uygulanır. Bu korumaların işlevlerini yerine getiren cihazlar, hem elektromekanik çalışma prensibine sahip rölelerde hem de modern cihazlarda - koruma için mikroişlemci terminallerinde uygulanabilir.
Elektromekanik korumalar arasında en popüler olanı, birkaç farklı modifikasyona sahip olan EPZ-1636 tipi setlerdir. Modern koşullarda, yeni dağıtım trafo merkezlerinin inşasına veya eski tesislerin teknik olarak yeniden donatılmasına öncelik verilir. mikroişlemci koruma cihazları… TNZNP dahil 110 kV hatlar için artçı korumalar uygulamak için, genellikle ABB tarafından üretilen mikroişlemci terminalleri, örneğin REL650 çok işlevli cihaz kullanılır.