Leitungsüberstromschutz

Leitungsüberstromschutz

Der Überstromschutz (Überstromschutz) von Leitungen ist in einfach gespeisten Radialnetzen weit verbreitet und wird an jeder Leitung installiert.

Die Selektivität wird durch die Auswahl der Parameter ICp und tss – Schutzauslöseströme und Schutzauslösezeit – erreicht.

Die Auswahlbedingungen lauten wie folgt:

a) Abschaltstrom Iss > Azp max i,

wobei: azp max i der maximale Betriebsstrom der Leitung ist.

b) Reaktionszeit tsz i = tss (i-1) max + Δt,

wobei: tss (i-1) max die maximale Reaktionszeit des Schutzes der vorherigen Leitung ist, Δt der Grad der Selektivität.

Die Auswahl der Ansprechzeit des Überstromschutzes mit unabhängiger (a) und abhängiger (b) Charakteristik ist in Abb. dargestellt. 1 für ein radiales Netzwerk.

Reis. 1. Auswahl der Ansprechzeit des Überstromschutzes mit unabhängigen (a) und abhängigen (b) Eigenschaften.

Der Betriebsstrom des Überstromschutzes wird durch die Formel ausgedrückt:

AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,

wobei: K.ot – Anpassungskoeffizient, Kh ' – Selbststartkoeffizient, Kv Ist der Renditekoeffizient.Für Relais mit direkter Wirkung: Kot = 1,5 – 1,8, Kv = 0,65 – 0,7.

Für ein indirektes Relais: Kot = 1,2 – 1,3, Kv = 0,8 – 0,85.

Selbststartkoeffizient: Kc= 1,5 – 6.

Reis. 2. Blockschaltbild zum Einschalten eines indirekt wirkenden Relais.

Das indirekte Relais zeichnet sich dadurch aus, dass das Relais selbst über einen Stromwandler und einen Stromkreis mit den Übertragungskoeffizienten KT und K.cx eingeschaltet wird, wie in Abb. 2. Daher bezieht sich der Strom in der geschützten Leitung Iss auf den Betriebsstrom des Relais ICp gemäß der Formel: ICp = KcxAzCZ/ KT.

ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.

Der Schutzempfindlichkeitskoeffizient wird durch das Verhältnis des Stroms im Relais im Kurzschlussmodus mit Mindeststrom (I rk.min) zum Betriebsstrom des Relais (Iav) charakterisiert: K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.

MTZ gilt als empfindlich, wenn K3 bei einem Kurzschluss der geschützten Leitung mindestens 1,5-2 und bei einem Kurzschluss (Kurzschluss) im vorherigen Abschnitt, wo dieser Schutz als Backup fungiert, mindestens 1,2 beträgt. Dies bedeutet, dass P3 K3 = 1,5 -2 haben sollte, mit einem Kurzschluss in T.3 und K3 = 1,2 mit einem Kurzschluss in T.2. (Abb. 1).

Schlussfolgerungen:

a) die Selektivität der MTZ ist nur in einem Radialnetz mit einer Stromquelle gewährleistet,

b) der Schutz ist nicht flink und hat die längste Verzögerung in den Kopfabschnitten, wo ein schnelles Kurzschließen besonders wichtig ist,

c) Der Schutz ist einfach und zuverlässig anzuwenden Stromrelais RT-40-Serie und Zeitrelais und RT-80-Relais für unabhängige bzw. stromabhängige Reaktionseigenschaften,

d) in Radialnetzen <35 kV verwendet.

Aktueller Zeilenumbruch

Überlastung ist ein schnell wirkender Schutz.Die Selektivität wird durch die Wahl des Betriebsstroms gewährleistet, der bei einem Kurzschluss in den Netzpunkten des ungeschützten Bereichs größer ist als der maximale Kurzschlussstrom.

Izz = Kinderbett• Azdo out max,

wobei: K.ot – Einstellfaktor (1,2 – 1,3), Ida ext. Max – maximaler Kurzschlussstrom für einen Kurzschluss außerhalb der Zone.

Daher schützt der Überstrom einen Teil der Leitung, wie in Abb. gezeigt. 3 für den Fall eines dreiphasigen Kurzschlusses

Reis. 3. Schutz eines Teils der Leitung durch Stromunterbrechung.

Abschaltstrom des Relais: IСр = KcxАзС.З./KT

Bei einer Sackgassen-Umspannstation ist es jedoch möglich, die Leitung vor dem Eintritt in den Transformator vollständig zu schützen, indem ein Low-Side-Kurzschlussstromschutz eingerichtet wird, wie in Abb. 4 für den Fall eines Kurzschlusses in T.2.

Abbildung 4. Schutzschema für Sackgassen-Umspannwerke.

Schlussfolgerungen:

a) die Selektivität der Stromunterbrechung wird durch die Wahl des Betriebsstroms größer als der maximale Strom des externen Kurzschlusses sichergestellt und erfolgt in Netzen beliebiger Konfiguration mit beliebig vielen Stromquellen,

b) schnell wirkender Schutz, der zuverlässig in den Abschnitten des Kopfes arbeitet, in denen eine schnelle Abschaltung erforderlich ist,

c) hauptsächlich einen Teil der Linie verteidigt, über eine Verteidigungszone verfügt und daher nicht die Hauptverteidigung sein kann.

Linearer Differentialschutz

Der Längsdifferentialschutz reagiert auf Änderungen der Differenz zwischen Strömen oder deren Phasen und vergleicht deren Werte mit Hilfe von am Anfang und Ende der Leitung installierten Messgeräten. Vergleichen Sie für den Längsschutz die in Abb. 5, der Betriebsstrom des Relais. AzCr wird durch den Ausdruck definiert: ICr1c - i2c.

Reis. 5… Schutzschaltung mit Längsdifferentialleitung.

Im normalen Netzbetrieb oder externen Betrieb K3(K1) fließen in den Primärwicklungen von Stromwandlern in beiden Fällen die gleichen Ströme und im Relais die Differenz der Ströme: IR = Az1v — Az2v

Bei internem K3 (K2) beträgt der Relaisstrom: IR= Az1v+ Az2v

Mit unidirektionaler Stromversorgung und internem K3 (K2) I2c= 0 und Relaisstrom: IR= Az1c

Bei externem K3 fließt der Ungleichgewichtsstrom I durch das Relais, der durch die unterschiedlichen Eigenschaften des TP verursacht wird:

AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,

wobei I1, I2 TA-Magnetisierungsströme sind, die auf die Primärwicklungen reduziert werden.

Der Unsymmetriestrom steigt mit zunehmendem Primärstrom K3 und in transienten Modi.

Der Betriebsstrom des Relais muss durch den Maximalwert des Unsymmetriestroms geregelt werden: IRotsinb max

Die Schutzempfindlichkeit ist definiert als: K3 = Azdo min/ KT3Sr

Selbst bei relativ kurzen Übertragungsleitungen kommerzieller Netze von Industrieunternehmen liegen TPs weit voneinander entfernt. Da der Schutz beide Schalter Q1 und Q2 öffnen muss, sind an den Enden der Leitung zwei TAs installiert, was zu einer Erhöhung des Unsymmetriestroms und einer Verringerung des Stroms im Relais an K3 der Leitung, da die Sekundärwicklung Der Strom wird auf 2 TA verteilt.

Um die Empfindlichkeit zu erhöhen und den Differentialschutz anzupassen, werden spezielle Differentialrelais mit Stopp verwendet. Das Relais wird durch einen zwischengeschalteten gesättigten TA (NTT) eingeschaltet und der Schutz wird automatisch deaktiviert.

Der Seitenschutz basiert auf dem Vergleich der Ströme derselben Phasen an einem Ende paralleler Leitungen. Zum seitlichen Schutz paralleler Leitungen gemäß Abb. 6, Relaisstrom IR = Az1v - Az2v.

Reis. 6… Parallelleitungs-Kreuzschutzschaltung

Bei externem K3 (K1) hat das Relais einen Unsymmetriestrom: IR = Aznb.

Der Betriebsstrom des Relais wird ähnlich wie beim Längsschutz bestimmt.

Bei K3 (K2) wird der Schutz ausgelöst, wenn sich K2 jedoch an das Ende der Leitung bewegt, funktioniert der Schutz aufgrund der Tatsache, dass die Stromdifferenz abnimmt, nicht. Darüber hinaus macht der Querschutz ein beschädigtes Kabel nicht sichtbar, was bedeutet, dass er nicht der Hauptschutz paralleler Leitungen sein kann.

Durch die Einführung eines doppeltwirkenden Servolenkungselements im Kreislauf wird dieser Nachteil beseitigt. Wenn K3 auf einer der Leitungen liegt, ermöglichen die Leistungsrichtungsrelais die Betätigung des Leistungsschalters auf der fehlerhaften Leitung.

Längs- und Querdifferentialschutz werden in Stromversorgungssystemen häufig zum Schutz von Transformatoren, Generatoren und Kabelparallelleitungen in Kombination mit Überstromschutz eingesetzt.