- Какво е нулева последователност?
- Избор на настройки за основния продукт
- Практическа реализация на hfd
- Видео в допълнение към написаното
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
В мрежи с високо напрежение, поради каквито и да е повреди, нормалната работа на електрическите инсталации може да бъде прекъсната. Често достатъчно повреди са късо на земята, в които има опасност както за човешкия живот поради потенциала за разпръскване, така и за оборудването поради прекъсване на симетрията в мрежата. За да се предотвратят възможни последици от такива повреди в подстанции и други устройства, се прилага токова защита на нулева последователност.
Какво е нулева последователност?
Преобладаващата част от мрежите се захранват от трифазна система. Това се характеризира с факта, че напрежението на всяка фаза се измества с 120º.
Както можете да видите от фигура 1, диаграма б) показва функционирането на балансирана симетрична система. Освен това, ако изпълним геометричното добавяне на представените вектори, тогава при нулевата точка резултатът от добавянето ще бъде равен на нула. Това означава, че в системи 110, 10 и 6 kV, които се характеризират със заземяването на неутралите на трансформаторите при нормални условия на работа, няма да има ток в неутралната зона. Трябва също да се отбележи, че геометричната промяна на фазата може да бъде разделена на следните типове:
- пряка последователност, при която тяхното редуване прилича на А - В - С;
- обратната последователност, в която редуването ще бъде C - B - A;
- и вариант на нулева последователност, съответстващ на отсъствието на ъгъл на срязване.
За първите два варианта ъгълът на срязване ще бъде 120º.
Вижте Фигура 2, тук нулевата последователност, за разлика от другите две, показва, че векторите имат една и съща посока, но тяхното изместване в пространството между тях е 0º. Подобна ситуация се случва, когато еднофазно късо съединение, с токове на двете останали фази се втурват към нулевата точка. Тази ситуация може да се наблюдава и при междуфазовите къси съединения, когато две от тях, в допълнение към припокриването, също попадат на земята и само една фаза на тока тече на нула.
В случай на трифазно късо съединение в неутралните намотки, токът няма да тече, въпреки инцидента. Тъй като токовете и напреженията на нулевата последователност все още ще липсват. Въпреки факта, че фазовите напрежения и токове в тази ситуация могат да се увеличат няколко пъти в сравнение с номиналните.
Принципът на действие на HRP
Почти всички релейни защити, които са възстановени от появата на токове с нулева последователност, имат подобен принцип. Помислете за вариант на такава схема, демонстрираща ефекта от защитата.
Тук е опцията да включите текущото реле Т, което е свързано към вторичните намотки на токови трансформатори (КТ), сглобени в звезда. В тази ситуация неутралният проводник от звездната намотка на трансформаторите филтрира компонентите с нулева последователност, ако се появят. При условие, че системата работи симетрично, намотките на релетата Т ще бъдат обезвъздушени. И при условие, че в една от фазите има къс на земята, КТ ще реагира на това, което ще доведе до протичане на тока през неутралния проводник. Това ще бъде самата компонента на нулевата последователност, поради което намотката на релетата T ще бъде възбудена.
След това възниква закъснението, определено от параметрите на реле В. Когато зададеният интервал от време изтече, защитата от свръхток подава сигнал към съответното превключващо устройство U, което също прекъсва трифазната мрежа. По-сложните опции на веригата могат да включват захранващо реле, което ви позволява да отстранявате грешки в работата на защитата в посоката.
В случай на повреда на повърхността, симетрията не се нарушава, а само величината на токовете се променя. И ТТ ще продължат да компенсират токове, протичащи в неутралния проводник. Предимството на тази схема е, че при максимални работни токове защитата все пак няма да работи, тъй като симетрията ще бъде запазена.
Но със значителна разлика в магнитните параметри на измервателните трансформатори, ще има дисбаланс в системата и през неутралния проводник ще тече дебалансов ток. Какво може да предизвика фалшиви аларми на токовата защита дори в мрежите, в които се наблюдава номиналната мощност.
Правила за избор на токови трансформатори.
За да се намали дисбалансът, който засяга правилната работа на токовата защита, изберете такива ТТ, при които вторичните токове не създават преливания. Защо те трябва да отговарят на следните изисквания:
- Имат идентични хистерезисни криви;
- Равно натоварване на втори контур;
- Грешката на границата на мрежата не трябва да надвишава 10%.
Забранено е да се свързва друго натоварване към техните вторични вериги, което води до изкривяване на кривата на намагнитване в поне един ТТ. Следователно, на практика, в случай на изключващ ток от симетрична система, се препоръчва едновременно да се подменят не един, а не два, а всичките три трансформатора.
сфера на приложение
Текущата защита, способна да реагира на появата на нулева последователност, е намерила доста широко приложение в линии със заземен неутрален. Тъй като в тях токовете на късо съединение достигат най-високите стойности. Но в случай на изолиран неутрален, неговата инсталация е нецелесъобразна, следователно те не използват TNNP. Днес инсталациите на TZNP намират широко приложение:
- за гумите на регионалните подстанции за защита на енергийното оборудване;
- в разпределителни трансформатори, комутационни и комплектни подстанции;
- в токови вериги на големи промишлени съоръжения с трифазно енергийно оборудване.
Избор на настройки за основния продукт
За да се гарантира стъпаловиден принцип на линейния изход, токовата защита, контролираща появата на нулева последователност в веригите, трябва да бъде в съответствие със селективността на работата. Тук селективността се разбира като последователно изключване на определени участъци от веригата, в зависимост от тяхната значимост, за да се определи местоположението на повредата или освобождаването на повредената междина. За да направите това, изберете подходящите настройки за изчакване за защита. Помислете за пример за избор на настройки на такава схема.
Както виждате, в този случай втвърдяването на цветните метали се възстановява по същия принцип като защитата от свръхток, но с по-малко времезакъснение. В този пример, всеки следващ етап на защита издържа на забавяне във времето от Δt повече от предишното. Това означава, че времето за реакция на първото прекъсване на тока, в сравнение с второто, ще бъде изчислено по формулата: t1 = t2 + Δt. А второто време за реакция по отношение на трети е t2 = t3 + Δt. По този начин, всяко следващо реле изпълнява функцията на защита от резервни копия.
Ако намотките на конверторните устройства се включват от системата звезда-триъгълник, както и звездната звезда, hfdp на първичните и вторичните вериги не съвпадат. Поради факта, че затварянето във високоволтовите линии не води непременно до появата на компоненти с нулева последователност в ниските намотки и захранваната от тях верига. Тъй като селективността на hpnp за всеки от тях трябва да се изгради самостоятелно, на практика трябва да се осигури тяхната самостоятелна работа.
Такава система за понижаваща защита позволява минимизиране на по-нататъшното пренасяне на щети върху други части на мрежата и енергийното оборудване. Също така помага да се премахне заплахата от персонала, обслужващ тези устройства. Основното изискване за защита от свръхток е да се предотврати фалшива комутация по отношение на съответната тригерна зона.
Практическа реализация на hfd
Днес, претоварната защита, реагираща на появата на нулева последователност, може да бъде реализирана чрез микропроцесорни инсталации и посредством реле. В повечето случаи остарелите релета се заместват навсякъде с по-нови версии на текущата защита. Но освен TNNP са конфигурирани и дистанционни, диференциални и други устройства. Чия работа се основава както на симетрични компоненти, така и на други параметри на мрежата.
Освен това, в класическата си версия, NTD няма възможност да определи местоположението на повредата. Това е така, защото няма значение къде е настъпила прекъсването. Затова се използва насочена защита, за да се определи посоката, в която тече ток към земята. Такава система се изгражда не само на токовете, но и на напрежението, произтичащо от нулевата последователност. Тези стойности се подават от напрежени трансформатори, свързани в отворена триъгълна система.
При късо съединение в зоната на резервиране на токовата защита, една от намотките на силовото реле получава напрежение, а втората - на нулева последователност, използвана за токова защита. При условие, че векторът на мощността е насочен към линията, силовото реле отключва защитата от свръхток. В противен случай, когато посоката на захранването показва, че е възникнала неизправност в друга област, релето на захранването ще продължи да блокира защитата от свръхток.
Днес практическото приложение на такава защита се осъществява с помощта на микропроцесорни бази REL650 или на релето EPZ-1636. Всеки от които вече включва ток за прекъсване и защита от разстояние, и стартово реле за възстановяване на захранването.