Princípy diferenciálnej ochrany musíte pochopiť

Conrad Wolfram: Teaching kids real math with computers (Apríl 2019).

Anonim

Diferenčná ochrana

Aj keď je dnes diferenciálna ochrana dosiahnutá číselne, na pochopenie princípov diferenciálnej ochrany je užitočné analyzovať všadeprítomné elektromechanické relé.

Zásady diferenciálnej ochrany musíte pochopiť (na fotografii: ochranné relé SIPROTEC)

Obrázok 1 znázorňuje jednoduchú schému diferenciálnej ochrany, známu aj ako schéma Merz-Price .

V tejto jednoduchej schéme môžeme predpokladať, že pri normálnych prevádzkových podmienkach je prúd vstupujúci do chráneného zariadenia rovný (alebo v prípade transformátora, proporcionálny) jeho výstupnému prúdu. V tomto príklade predpokladáme, že vstupné a výstupné prúdy sú rovnaké. Prerušovač oboch strán ochranného zariadenia je riadený nadproudovým relé.

Obrázok 1 - Jednoduchá diferenciálna ochrana (kliknutím rozbaľte schému)

Na oboch stranách zariadenia sú inštalované prúdové transformátory s rovnakým pomerom typov a otáčok. Tieto prúdové transformátory indukujú identické sekundárne prúdy, pretože ich primárne prúdy sú identické a majú rovnaký pomer otáčok.

Pri jednoduchom preskúmaní diagramu je jasné, že za týchto okolností nepreteká cez relé žiadny prúd kvapaliny, preto sa nevytvoria signály vypnutia.

,

a keď dôjde k poruche

Zvážte vnútornú poruchu zariadenia . Pri poruche by pretekal veľký prúd, čím by sa rýchlo znížil prúd opúšťajúci zariadenie, čo by viedlo k zníženiu sekundárneho prúdu v CT B. To by spôsobilo pretečenie prúdu cez relé, čo by malo dostatočnú veľkosť na vypnutie ističov.

Teraz zvážte vonkajšiu chybu na F, ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2 - Jednoduchá diferenciálna ochrana s externou poruchou

Môžete vidieť, že v tomto prípade je prúd opúšťajúci zariadenie, hoci je veľký, stále rovnaký ako prúd, ktorý prichádza do prúdu, takže relé nebude vypnuté. Je to presne tak, ako to chceme, pretože chyby, ktoré sa nachádzajú mimo zariadenia, sú v inej ochrannej zóne a sú chránené v rámci inej schémy.

Ak je zariadenie, ktoré sa má chrániť, napríklad prípojnica alebo vinutie generátora, je jasné, že výstupný prúd je rovnaký ako vstupný prúd. Ak je však zariadenie transformátorom, kde pomer otáčok nie je rovný jednému, prúdový vstup sa bude líšiť od aktuálneho výstupu.

V tomto prípade musia byť prúdové transformátory vyvážené ekvivalentným rozdielom pomeru otáčok.

Diferenciálna schéma vytvára dobre definovanú ochrannú zónu, ktorá zahŕňa všetko medzi oboma prúdovými transformátormi . Každá chyba, ktorá sa vyskytuje v tejto ochrannej zóne, sa považuje za vnútornú poruchu, zatiaľ čo akákoľvek porucha existujúca mimo tejto ochrannej zóny je externá porucha.

Rozdielová schéma by preto mala byť schopná reagovať na najmenšie vnútorné poruchy, ale mala by zabrániť najväčšej vonkajšej poruche.

V praxi je to obtiažne dosiahnuť - najmä pri veľmi veľkých chybách, kvôli ne-ideálnej povahe prúdových transformátorov používaných na meranie prúdov. Termín používaný na určenie schopnosti systému vyrovnať sa s týmito nedokonalosťami sa nazýva stabilita pri poruche .

V moderných IED (inteligentných elektronických zariadeniach) prúd v transformátoroch prúdu priamo nekontroluje prevádzkovú cievku, ktorá vypína ističe, takže konektivita nie je taká, ako je ukázané v tomto príklade. V skutočnosti sú prúdy zo súčasných transformátorov jednoducho vstupom do IED, kde sú odobraté vzorky a digitalizované.

Diferenciálna operácia sa potom vykonáva pomocou softvéru IED.

Základná teória diferenciálneho transformátora (VIDEO)

Referencie // Zásady automatizácie rozvodne Michael J. Bergstrom

Súvisiace elektrické vodítka a články

VYHĽADÁVANIE: Články, softvér a sprievodcovia