Differensialbeskyttelse: Prinsippet for virkemåten, idet anordningen krets. Differensialtransformator beskyttelse. Langsgående differensial beskyttelse av ledninger

I denne artikkelen vil du lære hva differensialbeskyttelse, hvordan det fungerer, hva har positive kvaliteter. Dessuten vil du lære hva som er svakhetene i difzaschity kraftledninger. Dessuten vil du bli kjent med de praktiske krets beskyttelse enheter og kraftledninger.

Differential type beskyttelse er antatt den vanligste og rask. Han er i stand til å beskytte systemet fra inter kretser. Og i de systemene som bruker jordet nøytral, kan det lett forebygge forekomst av enfase feil. Differential type beskyttelse blir brukt til å beskytte kraftledninger, høy strøm elektriske motorer, transformatorer, generatorer.

Totalt er det to typer difzaschity:

1. Siden spenninger balansere hverandre.
2. Siden den sirkulerende strøm.

I denne artikkelen, begge disse typer difzaschity å lære så mye om dem kan bli vurdert.

Difzaschita ved hjelp av sirkulerende strømmer

Prinsippet er at strømmene er sammenlignet. Eller for å være mer nøyaktig, er det en sammenligning av parametrene ved begynnelsen av elementet, som er beskyttet, og på slutten. Den brukte denne ordningen under gjennomføringen av de langsgående og tversgående type. Den første er brukt for å sikre sikkerheten til en enkelt overføringsledning, elektriske motorer, transformatorer, generatorer. Langsgående differensial beskyttelse av linjene er svært vanlig i dagens kraftbransjen. Den andre typen difzaschity påføres ved hjelp av kraftledninger som virker i parallell.

Langsgående differensial beskyttelse av ledninger og anordninger

For å utføre en langsgående type beskyttelse, er det nødvendig å sette den samme ved begge ender av strømtransformatorer. Sin sekundærvikling må være koblet til hverandre i serie ved hjelp av ekstra elektriske ledninger som skal tilkobles strømbryter. Videre må disse strøm releer være forbundet med sekundærviklingene i parallell. Under normale forhold og i nærvær av en ekstern kortslutning i primærviklingene i begge transformatorer vil strømme den samme strøm, som vil være lik både i fase og størrelse. I henhold til den elektromagnetiske spole strømrelé vil finne sted litt mindre enn dens verdi. Det kan beregne en enkel formel:

I _r = I ₁ -I _2.

Anta at strømtransformatorene er basert fullstendig sammenfallende. Derfor, den nevnte strømmen forskjellige verdier nær eller lik null. Med andre ord, jeg _r = 0, og beskyttelsen fungerer ikke på dette tidspunktet. I hjelpe ledninger som forbinder de sekundære viklinger for transformatorer, er det en aktuell sirkulasjon.

Skjema typen langsgående differensialvern

En slik krets tilveiebringer en differensialbeskyttelse største like store verdier av strømmene som flyter gjennom transformatorens sekundærkrets. På bakgrunn av dette kan vi konkludere med at beskyttelseskretsen er så kalt på grunn av prinsippet om handling. I sonen for beskyttelse savner den del som ligger direkte mellom de strømtransformatorer. I det tilfelle at det er en kortslutning, når den drives ved endesonen på den ene side av viklingen transformatorens magnetstrøm I _en strømmer. Den sendes til sekundærkretsen av transformatoren, som er montert på den andre siden av linjen. Det gjøres oppmerksom på det faktum at den sekundære vikling er meget høy motstand. Følgelig, gjeldende nesten ikke strømmer gjennom den. Ifølge dette prinsippet fungerer differensialstrømskinne beskyttelse, generatorer, transformatorer. I det tilfelle hvor I ₁ ville være lik eller større enn I _r, begynner beskyttelse for å operere, å produsere åpningen av kontaktgruppen av brytere.

Kortslutningsvern og krets

I tilfellet av kortslutning inne i det beskyttede området, fra begge sider gjennom det elektromagnetiske relé flyter en strøm som er lik summen av strømmene i hver vikling. I dette tilfelle låses også, åpner bryterkontaktene. Alle de ovennevnte eksempler forutsetter at alle de tekniske parametre for transformatorene er helt identiske. Følgelig I _r = 0. Men dette er en ideell setting, i virkeligheten, på grunn av små forskjeller i resultatene av de magnetiske systemer av de primære strøm, elektriske apparater er ganske forskjellige fra hverandre, til og med samme type. Dersom det er forskjeller i egenskapene til de strømtransformatorer (når implementert differensial-fase beskyttelse design), vil størrelsen av de sekundære kretsstrømmer være forskjellig, selv om de opprinnelig er nøyaktig den samme. Nå må vi vurdere hvordan differensial beskyttelse ordningen for ekstern kortslutning på kraftledninger.

Ekstern kortslutning

Hvis en ekstern kortslutning gjennom det elektromagnetiske releet vil være difzaschity ubalansestrøm. Dens verdi avhenger av om strøm flyter gjennom transformatorens primærkrets. I normale belastningsforhold verdien er liten, men hvis den eksterne feilen han begynner å øke. Verdien avhenger også av tid etter starten av kortslutning. Videre bør den maksimale verdi den skal oppnås i de første perioder etter startkrets. Det var på denne tiden i primærkretser transformatorer tar alt jeg feil.

Det skal også bemerkes at den første kortslutnings I er sammensatt av to typer av strøm - DC og AC. De kalles aperiodic og periodiske komponenter. Differensiell beskyttelsesanordningen er slik at mens tilstedeværelsen av en strøm DC-komponent må alltid føre til overdreven magnetisk metning av transformatorsystemet. Følgelig er potensialforskjellen mellom den ubalanse øker sterkt. Når kortslutningsstrømmen begynner å avta, og reduserer verdien for den ubalanse i systemet. Ifølge dette prinsippet utføres differensialtransformator beskyttelse.

Følsomheten av beskyttende strukturer

Alle typer difzaschity fort. Og de ikke fungerer i nærvær av eksterne forstyrrelser, så du må velge de elektromagnetiske releer, gitt størst mulig nåværende ubalansen i systemet når det er en ekstern kortslutning. Det er verdt å betale oppmerksomhet til det faktum at denne type beskyttelse oppnås en ekstremt lav følsomhet. For å øke den, må du overholde en rekke forhold. For det første er det nødvendig å bruke en strømtransformator hvis magnetiske krets metning oppstår ikke når primærkretsen flyter strømmen (uansett dens verdi). For det andre er det ønskelig å bruke elektriske apparater bystronasyschayuschegosya type. De trenger å være koblet til sekundærviklingene av elementene som produserer sikkerhet. Elektromagnetisk relé som er koblet til transformatoren bystronasyschayuschemusya (strøm differensialbeskyttelse er den mest pålitelige) som er parallell med sekundærviklingen. Den fungerer slik at en generator eller transformator differensialbeskyttelse.

økt følsomhet

La oss si, når en ekstern kortslutning. Samtidig beskytter primærsystemet ved transformatorer noen strøm flyter, som består av periodiske og ikke-periodiske komponenter. Samme "komponenter" er til stede i den strømubalanse som flyter gjennom primærviklingen av transformatoren bystronasyschayuschegosya. Når denne likestrømkomponent strømmen metter hovedsakelig kjernen. Følgelig er ikke den nåværende transformasjon oppstår mens sekundærkretsen. Når dempe aperiodisk komponent er en betydelig reduksjon i metningsmagnetkretsen og sekundærkretsen gradvis begynner å dukke opp en viss strømverdi. Men den maksimale strømubalansen nivå vil være mye lavere enn i fravær av bystronasyschayuschegosya transformator. Følgelig kan følsomheten økes ved å sette beskyttelses-strømverdi er mindre enn eller lik den maksimale verdi av ubalanse av potensialforskjellen.

Positive kvaliteter differensial beskyttelse

Under de første perioder av magnetisk metning er meget sterk, ikke transformasjonen ikke finne sted. Men etter dempet strømskomponenten begynner periodiske del for å omdanne i sekundærkretsen. Det er verdt å betale oppmerksomhet til det faktum at det er svært viktig. Følgelig er det elektromagnetiske releet utløses, og frembringer en frakobling av den beskyttede krets. Svært lavt nivå av transformasjon av omtrent halvparten av den første tidsperiode forsinker virkningen av beskyttelseskretsen. Men det trenger ikke spille en stor rolle i byggingen av praktisk beskyttelse krets.

Differensialtransformator beskyttelse virker ikke i de tilfeller hvor det er skade på den elektriske kretsen er vernesone. Derfor blir tidsforsinkelsen og selektiviteten ikke er nødvendig. beskyttelse Tiden er i området fra 0,05 til 0,1 sekunder. Dette er en stor fordel med denne type difzaschity. Men det er en fordel - en meget høy grad av følsomhet, spesielt ved bruk bystronasyschayuschegosya transformator. Blant de mindre fordeler verdt å nevne, for eksempel enkelhet og høy pålitelighet.

negative egenskaper

Men både langsgående og tversgående differensialvern har sine ulemper. For eksempel kan den ikke beskytte den elektriske krets under påvirkning av eksterne kortslutninger. Det er heller ikke i stand til å åpne den elektriske krets når de utsettes for sterke overbelastninger.

Dessverre kan beskyttelse utløses når de er skadet hjelpestrømkrets til hvilken forbindelse av sekundærviklingen er produsert. Men alle de fordeler difzaschity sirkulerende strøm avbryte disse små mangler. Men de er i stand til å beskytte kraftledninger i svært liten grad, ikke mer enn en kilometer.

De er svært ofte i tilknytning til iverksettelse av beskyttelse av ledninger, som er drevet av en rekke enheter som er nødvendige for drift av kraftverk, generatorer. I så fall, hvis lengden av kraftledningene er meget store, for eksempel på noen få titalls kilometer, beskyttelse av denne kretsen er det meget vanskelig å utføre fordi det er nødvendig å bruke kabler med et meget stort tverrsnitt for å koble elektromagnetisk relé og transformatorens sekundærvikling.

I det tilfelle at bruk av standard ledninger, belastningen på strømtransformatorer ville være altfor stor, så vel som strømubalanse. Men som for følsomhet, er det ekstremt lav.

Konstruksjoner relé kretser og omfang

Kraftledningene er meget lang anvendes en ordning hvor den beskyttende relé ha en spesiell utforming. Med den kan du sikre et normalt nivå av følsomhet og tilkoblingskabler å anvende standarden. Tverrgående difzaschita utløst ved sammenligning av strømmen i de to linjer av fasene og -størrelser.

Difzaschita anvendt i høyhastighetstransmisjonslinjer, hvor spenningen flyter i området 3-35000. Volt. Dette gir beskyttelse mot en fase av RS. Difzaschita utført som en to-fase på grunn av det faktum at gitteret med de ovennevnte driftsspenningene ikke jordet nøytrale. Enten den nøytrale forbundet med jord gjennom buen undertrykkelse spolen.

Hjelpetråd utforming beskyttelseskretser

Strømtransformatorene er plassert i forholdsvis tett nærhet til hverandre. Følgelig hjelpe ledninger er forholdsvis korte i lengde. Ved bruk av tråder med liten diameter på transformatorene vil bli påvirket av den relativt lave last. Som for dagens ubalanse, er det også liten. Men graden av sensitivitet er svært høy. Hvis du deaktiverer en linje difzaschita blir aktuell, tidsforsinkelse og ingen selektivitet. For å eliminere feilalarmer, hjelpekontakter kobler fra kretsledningene.

Tverrgående retning difzaschita kjeder

Tverretningen beskyttelse er mye brukt i utviklingen av linjer av systemer som opererer i parallell. På begge sider av linjebryterne er installert. Poenget er at det er svært vanskelig å forsvare en slik linje av design ved hjelp av enkle kretser. Grunnen - det er umulig å oppnå et normalt nivå av selektivitet. For å forbedre selektiviteten, er det nødvendig å nøye velge eksponeringstiden. Men i tilfellet av den tverrgående retning difzaschity forsinkelsestid ikke er nødvendig, selektivitet er ganske høy. Hun har de viktigste organer:

1. strømretningen. Ofte påføres retning relé kraft to-veis handling. Noen ganger kan et par av differensiell beskyttelse relé med en ensidig virkning, som opererer ved forskjellige kraftlinjer.
2. Oppstart - som regel i sin rolle hastigheten relé med størst mulig strøm.

Systemutformingen er slik at på linjene av å installere strømtransformatoren med sekundærvindinger er koplet i krets med den sirkulerende strøm. Men alle aktuelle viklinger er koblet i serie og koble dem ved hjelp av ytterligere ledninger til strømtransformatorer. Å arbeide differensialfase-beskyttelse, blir spenningen som tilføres releet ved hjelp av samleskinnesystem. At de har gjort installasjonen av hele settet. Hvis du ser på ordningen til å omfatte sekundærkretser av transformatorer og vernbrytere, er det mulig å trekke en konklusjon på hvorfor det kalles "regissert åtte". Hele systemet er dannet av to sett. Ved hver ende av linjen er ett sett som gjør det mulig for strøm differensial beskyttelse av overføringslinjer.

Å kjøre en enfase relé

Spenning tilføres til releet inverse fase av det som er nødvendig for å slå av linje med skaden. I normal drift (også når utvendig kortslutning) på releet viklingene bare passerer strømubalanse. For å forebygge ordensforstyrrelser utløsning, må du ha starteren relé driftsstrøm er større enn dagens ubalanse. Vurdere arbeidet for beskyttelse av to linjer.

Ved begynnelsen av en kortslutning i endesonen til det andre linje noen strøm flyter. Det er verdt å betale oppmerksomhet til det faktum at:

1. At startbryteren er aktivert.
2. På den delen av enveis makt under relé åpner bryterkontaktene.
3. Fra siden av den andre sub-stasjon kommer også utenfor linjen ved hjelp av brytere.
4. Releet strømretningen dreiemoment er negativ, og derfor kontaktene er åpnet.

Relevernet viklingene endres første linjestrømmen bevegelsesretningen (i forhold til den første linje) i løpet av en kortslutning. Strøm relé linjer holde en kontaktgruppe i åpen stilling. Bytter fra begge stasjoner åpnes.

Bare et slikt differensiallinje beskyttelse kan fungere på riktig måte bare dersom parallell drift av begge ledninger. I tilfelle at en av dem er deaktivert, bryter det prinsippet om drift difzaschity. Følgelig fører ytterligere beskyttelse til ikke-selektiviteten av den andre linjen frakobling under eksterne kortslutninger. I dette tilfellet blir det normale strømretningen, og hun har ingen tidsforsinkelse. For å unngå dette, er den tverrgående retningen for beskyttelse i løpet av en kraftlinje automatisk vises ved hjelp av brudd hjelpekontakt kjede.

Andre typer beskyttelse

Nåværende operasjon startbryteren må være større enn den strømubalanse i løpet av en ekstern kortslutning. For å unngå falske positiver ved frakopling av en av ledningene, og som passerer gjennom resten av den maksimale belastningsstrøm, er det nødvendig for at den skal være større enn forskjellen av de ubalanserte potensialer. Hvis det er en linje i tverretningen difzaschity typen er nødvendig for å tilveiebringe en ytterligere grad.

De vil tillate å gjennomføre vern linje når frakoblet arbeider parallelt. Vanligvis blir de brukt for overstrømsvern overbelastning under en ekstern kortslutning (i dette tilfellet er det ingen respons på differensialbeskyttelse). Alt annet, er dopzaschita en backup til differansen (i dette tilfellet, dersom sistnevnte nektet).

Ofte brukes retningsbestemt og ikke-retningsoverspenningsvern, cut-off, og så videre. E. tverretningen av differensialvern er enkel i konstruksjon, er meget pålitelig og har vært mye brukt i elektriske spenninger fra 35 tusen. Volt. Her og lekkasje beskyttelse funksjoner, er drifts prinsippet ganske enkelt, men fortsatt trenger å vite minst det grunnleggende elektroteknikk for å forstå alle detaljene.