Schutz der Leitungen aus der Ferne
Distanzschutze werden in Netzwerken mit komplexer Konfiguration eingesetzt, in denen aus Geschwindigkeits- und Empfindlichkeitsgründen einfachere Überstrom- und Richtungsüberstromschutze nicht verwendet werden können.
Der Distanzschutz ermittelt den Widerstand bzw. den Abstand (Entfernung) zum Kurzschlussort und löst abhängig davon mit kürzerer oder längerer Zeitverzögerung aus. Der Distanzschutz ist mehrstufig implementiert und im Falle eines Kurzschlusses in der ersten Zone, der 80–85 % der Länge der geschützten Leitung abdeckt, beträgt die Reaktionszeit des Schutzes nicht mehr als 0,15 s.
Für die zweite Zone, die über die geschützte Linie hinausgeht, ist die Verzögerung eine Stufe höher und variiert zwischen 0,4 und 0,6 s. Bei einem Kurzschluss in der dritten Zone erhöht sich die Zeitverzögerung noch weiter und wird auch für gerichtete Überstromschutze ausgewählt.
Der Distanzschutz ist ein komplexer Schutz, der aus einer Reihe von Elementen (Organen) besteht, von denen jedes eine bestimmte Funktion erfüllt.
In Abb. In Abb. 1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm eines Distanzschutzes mit Stufenverzögerungscharakteristik.Die Kette verfügt über einen Betätigungsmechanismus und eine Fernbedienung sowie Richtungs- und Verzögerungssteuerung.
Das Betätigungselement P übernimmt die Funktion des Setzens des Schutzes aus dem Normalbetrieb und startet diesen im Moment des Kurzschlusses. Als solcher Körper wird in der betrachteten Schaltung ein Widerstandsrelais verwendet, das auf den Strom IP und die Spannung UR an den Klemmen des Relais reagiert.
Reis. 1. Vereinfachtes Distanzschutzschema mit Stufenverzögerungscharakteristik
Die Distanz- bzw. Messkörper D1 und D2 ermitteln ein Maß für die Entfernung zum Kurzschlussort. Jeder von ihnen besteht aus einem Widerstandsrelais, das bei einem Kurzschluss ausgelöst wird
wobei Zp der Widerstand der Relaisanschlüsse ist; Z ist der Widerstand der geschützten Leitung mit einer Länge von 1 km; L ist die Länge des linearen Abschnitts bis zum Kurzschlusspunkt, km; Zcp – Relaisbetätigungswiderstand.
Aus der obigen Beziehung ist ersichtlich, dass der Widerstand an den Relaisanschlüssen Zp proportional zum Abstand L zum Kurzschlusspunkt ist.
Die Zeitverzögerungsgeräte PB2 und RVZ erzeugen eine Zeitverzögerung, mit der der Schutz bei einem Kurzschluss in der zweiten und dritten Zone die Leitung abschaltet. Das Richtungselement H ermöglicht den Betrieb des Schutzes, wenn der Kurzschlussstrom von den Sammelschienen zur Leitung geleitet wird.
Der Schaltkreis sorgt für eine BN-Blockierung, die den Schutz bei Ausfall der Spannungskreise, die den Schutz versorgen, außer Kraft setzt. Tatsache ist, dass bei beschädigten Stromkreisen die Spannung an den Schutzklemmen Uð = 0 ist, dann Zp = 0. Dies bedeutet, dass sowohl der Auslöser als auch die Fernbedienung beschädigt werden können.Um bei einem Fehler in den Spannungskreisen eine Leitungsunterbrechung zu verhindern, entzieht die Blockierung dem Schutz den Gleichstrom. In diesem Fall muss das Servicepersonal schnell die normale Spannung des Schutzes wiederherstellen. Sollte dies aus irgendeinem Grund fehlschlagen, muss der Schutz beendet werden.
Betrieb des Fernleitungsschutzes.
Bei einem Kurzschluss entlang der Leitung werden das Startelement-Relais P und das Führungselement-Relais H aktiviert. Über die Kontakte dieser Relais gelangt DC Plus zu den Kontakten der entfernten Elemente und zur Spule des dritten Zonenzeitrelais PB3 und aktiviert es. Liegt der Kurzschluss in der ersten Zone, schließt die Fernbedienung D1 ihre Kontakte und sendet einen Impuls, um den Leistungsschalter ohne Verzögerung zu öffnen.
Bei einem Kurzschluss in der zweiten Zone funktioniert D1 nicht, da der Widerstandswert an den Klemmen seines Relais größer ist als der Ansprechwiderstandswert. In diesem Fall wird die Fernbedienung der zweiten Zone D2 ausgelöst , wodurch das Relais für die Zeit PB2 gestartet wird. Nach Ablauf der zweiten Zonenverzögerung wird vom Relais PB2 ein Leitungsunterbrechungsimpuls gesendet.
Wenn in der dritten Zone ein Kurzschluss auftritt, funktionieren die entfernten Elemente D1 und D2 nicht, da ihre Anschlusswiderstandswerte größer als die Rückkopplungswiderstandswerte sind. Das Zeitrelais PB3, das im Moment des Kurzschließens der Kontakte des Relais H gestartet wird, wird aktiviert und sendet nach Ablauf der Verzögerungszeit der dritten Zone einen Impuls zum Öffnen des Leitungsschalters. Die Fernbedienung für die dritte Schutzzone ist in der Regel nicht installiert.