A távvédelem működési elve 110 kV-os elektromos hálózatokban

A távolságvédelem (DZ) a 110 kV-os feszültségosztályú elektromos hálózatokban a nagyfeszültségű vezetékek tartalékvédelmi funkcióját látja el, megőrzi a 110 kV-os elektromos hálózatokban fő védelemként használt fáziskülönbség-védelmet. A DZ védi a felsővezetékeket a fázis-fázisú rövidzárlattól. Vegye figyelembe a működési elvet és a 110 kV-os elektromos hálózatokban a távolságvédelmi műveletet végző eszközöket.

A távvédelem működési elve a távolság, a meghibásodási pont távolságának kiszámításán alapul. A nagyfeszültségű tápvezeték hibahelyétől való távolság kiszámításához a távolságvédelmi funkciót ellátó eszközök a terhelési áram és a védett vezeték feszültségének értékeit használják. Azaz áramköröket használnak ennek a védelemnek a működéséhez áramváltók (CT) és feszültség transzformátorok (VT) 110 kV.

A távvédelmi eszközöket az áramellátó rendszer egy meghatározott távvezetékéhez igazítják, oly módon, hogy garantálják azok fokozatos védelmét.

Például az egyik elektromos vezeték távvédelme három védelmi fokozattal rendelkezik. Az első szakasz szinte a teljes vezetéket lefedi, az alállomás azon oldalán, ahol a védelem be van építve, a második szakasz a szomszédos alállomásig vezető vezeték többi részét és a szomszédos alállomástól kinyúló elektromos hálózat kis részét, a harmadik szakasz védi a távolabbi szakaszokat. Ebben az esetben a távvédelem második és harmadik fokozata megőrzi a szomszédos vagy távolabbi alállomáson található védelmet. Vegyük például a következő helyzetet.

A 110 kV-os légvezeték két szomszédos A és B alállomást köt össze, mindkét alállomáson távvédelmi készletek vannak kiépítve. Ha az A alállomás oldalán a vezeték elején hiba lép fel, akkor az abban az alállomásban telepített védelmi készlet működik, míg a B alállomás védelme fenntartja a védelmet az A alállomáson. Ebben az esetben az A védelemnél a a sérülés az első szakaszban üzemen belül lesz, a B védelem a második szakaszban.

Abból a tényből kiindulva, hogy minél magasabb a fokozat, annál nagyobb a védelmi válaszidő, ebből az következik, hogy az A készlet gyorsabban fog működni, mint a B védelmi készlet. Ebben az esetben az A védelmi készlet meghibásodása esetén a beállított idő után a védelem második fokozata, a B készlet működésbe lép ...

A vezeték hosszától és a villamosenergia-rendszer szakaszának konfigurációjától függően a szükséges számú lépést és a megfelelő lefedettségi területet kiválasztják a vezeték megbízható védelme érdekében.

Mint fentebb említettük, mindegyik védelmi fokozatnak megvan a saját válaszideje. Ebben az esetben minél távolabb van a hiba az alállomástól, annál nagyobb a védelmi válaszidő beállítása. Ily módon a szomszédos alállomások védelmi működésének szelektivitása biztosított.

Van olyan, hogy védelmi gyorsítás. Ha a megszakítót távvédelem váltja ki, akkor a megszakító kézi vagy automatikus visszakapcsolása esetén általában az egyik szakasza felgyorsul (a reakcióidő csökken).

A távolságvédelem a működési elv szerint valós időben figyeli a vezetékellenállás értékeit, vagyis a hibahely távolságának meghatározása közvetett módon történik – a vezetékellenállás minden értéke megfelel az értéknek. a hibahely távolságától.

Így a tápvezeték fázisok közötti rövidzárlata esetén a DZ összehasonlítja a mérő védőtest által egy adott pillanatban rögzített ellenállásértékeket a megadott ellenállás-tartományokkal (hatászónákkal) minden egyes a szakaszokat.

Ha valamilyen okból nem kap 110 kV VT feszültséget a DZ eszközökre, akkor egy bizonyos áramérték elérésekor a terhelésvédelem hibásan működik, és hiányában kikapcsolja a tápvezetéket. hibákról. Az ilyen helyzetek megelőzése érdekében a távfelügyeleti eszközöknek van olyan funkciója, amely figyeli a feszültségáramkörök jelenlétét, amelyek hiányában a védelem automatikusan blokkol.

Ezenkívül a távolságvédelem blokkolódik, ha a tápegységben kilengenek.Lengés akkor fordul elő, ha a generátor szinkron működése megzavarodik az energiarendszer egy bizonyos szakaszában. Ezt a jelenséget az áramerősség növekedése és a feszültség csökkenése kíséri az elektromos hálózatban. A relévédelmi eszközöknél, beleértve a DZ-t is, a tápegység kilengései rövidzárlatként érzékelhetők. Ezek a jelenségek az elektromos mennyiségek változásának sebességében különböznek.

Rövidzárlat esetén az áram és a feszültség változása azonnal, kilengés esetén pedig rövid késleltetéssel következik be. Ezen funkció alapján a távvédelem blokkoló funkcióval rendelkezik, amely blokkolja a védelmet a tápegység kilengése esetén.

Az áramerősség növekedésével és a feszültség csökkenésével a védett vezetéken a blokkolás lehetővé teszi a távirányító működését az egyik védelmi fokozat működéséhez elegendő ideig. Ha az elektromos értékek (hálózati áram, feszültség, vezeték ellenállása) ez idő alatt nem érik el az előre beállított védelmi beállítások határait, a blokkoló test blokkolja a védelmet. Vagyis a távirányító blokkolása lehetővé teszi a védelem működését valós hiba esetén, de blokkolja a védelmet az elektromos rendszer kilengése esetén.

Milyen eszközök látják el a távvédelem funkcióját az elektromos hálózatokban

Körülbelül a 2000-es évek elejéig minden relévédelmi és automatizálási eszköz funkcióját, beleértve a távolságvédelmi funkciót is, elektromechanikus relé alapú eszközök látták el.

Az egyik leggyakoribb elektromechanikus relékre épített készülék az EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 stb.

A fenti eszközöket lecserélték többfunkciós mikroprocesszor védelmi terminálok, amelyek a 110 kV-os vezetéken többféle védelem funkcióját látják el, beleértve a vezetéktávolságot is.

Kifejezetten a távolságvédelmet illetően, a megvalósításhoz mikroprocesszoros eszközök alkalmazása jelentősen növeli a működés pontosságát. Szintén jelentős előnyt jelent a hibahelymeghatározó funkció (OMP) védelmi mikroprocesszor termináljainak rendelkezésre állása – a vonalhiba pontjától való távolság jelzése, amelyet a távolságvédelem rögzít. A távolságot tizedkilométeres pontossággal jelzik, ami nagyban megkönnyíti a javítócsapatok által a vonal mentén található sérülések felkutatását.

A távolságvédelmi készletek régi modelljei használata esetén a vonalon a hibakeresés folyamata sokkal bonyolultabbá válik, mivel az elektromechanikus típusú védelemmel nincs lehetőség a hiba helyétől való pontos távolság rögzítésére.

Alternatív megoldásként a hiba helyének pontos távolságának meghatározása érdekében alállomásokat telepítenek. hibarögzítők (PARMA, RECON, Bresler stb.), amelyek az elektromos hálózat minden egyes szakaszában rögzítik az eseményeket.

Ha valamelyik elektromos vezetéken hiba lép fel, a vészrögzítő tájékoztatást ad a hiba természetéről és az alállomástól való távolságáról, jelezve a pontos távolságot.