Princíp fungovania diaľkovej ochrany v elektrických sieťach 110 kV

Dištančná ochrana (DZ) v elektrických sieťach napäťovej triedy 110 kV plní funkciu záložnej ochrany vysokonapäťových vedení, zachováva fázovo rozdielnu ochranu vedenia, ktorá sa používa ako hlavná ochrana v elektrických sieťach 110 kV. DZ chráni nadzemné vedenia pred skratom medzi fázou a fázou. Zvážte princíp činnosti a zariadenia, ktoré vykonávajú činnosť dištančnej ochrany v elektrických sieťach 110 kV.

Princíp fungovania vzdialenej ochrany je založený na výpočte vzdialenosti, vzdialenosti k bodu poruchy. Na výpočet vzdialenosti od miesta poruchy vysokonapäťového elektrického vedenia, zariadení, ktoré vykonávajú funkcie dištančnej ochrany, použite hodnoty záťažového prúdu a napätia chráneného vedenia. To znamená, že na činnosť tejto ochrany sa používajú obvody prúdové transformátory (CT) a napäťové transformátory (VT) 110 kV.

Zariadenia vzdialenej ochrany sú prispôsobené konkrétnemu elektrickému vedeniu, časti energetického systému, tak, aby bola zaručená ich postupná ochrana.

Napríklad diaľková ochrana jedného z elektrických vedení má tri stupne ochrany. Prvý stupeň pokrýva takmer celé vedenie, na strane rozvodne, kde je inštalovaná ochrana, druhý stupeň pokrýva zvyšok vedenia do susednej rozvodne a malú časť elektrickej siete siahajúcu od susednej rozvodne, tretí stupeň etapa chráni vzdialenejšie úseky. V tomto prípade druhý a tretí stupeň vzdialenej ochrany zachováva ochranu umiestnenú v susednej alebo vzdialenejšej rozvodni. Zvážte napríklad nasledujúcu situáciu.

Nadzemné vedenie 110 kV spája dve susediace rozvodne A a B a na oboch rozvodniach sú inštalované súpravy diaľkovej ochrany. Ak je porucha na začiatku vedenia na strane rozvodne A, bude fungovať ochranná súprava inštalovaná v tejto rozvodni, zatiaľ čo ochrana v rozvodni B bude udržiavať ochranu v rozvodni A. V tomto prípade pre ochranu A škody budú v rámci prevádzky v prvej etape, pre ochranu B v druhej etape.

Na základe skutočnosti, že čím vyšší stupeň, tým väčšia doba odozvy ochrany, vyplýva, že súprava A bude pracovať rýchlejšie ako súprava ochrany B. V tomto prípade v prípade poruchy súpravy ochrany A po uplynutí času nastaveného pre spustí sa činnosť druhého stupňa ochrany, sada B ...

V závislosti od dĺžky vedenia a konfigurácie úseku napájacieho systému sa pre spoľahlivú ochranu vedenia zvolí požadovaný počet krokov a zodpovedajúca oblasť pokrytia.

Ako bolo uvedené vyššie, každý z ochranných stupňov má svoj vlastný čas odozvy. V tomto prípade, čím ďalej od rozvodne je porucha, tým vyššia je nastavená doba odozvy ochrany. Týmto spôsobom je zabezpečená selektivita ochrannej prevádzky v susedných rozvodniach.

Existuje niečo ako zrýchlenie obrany. Ak je istič spustený diaľkovou ochranou, potom sa spravidla jeden z jeho stupňov urýchli (skráti sa reakčný čas) v prípade manuálneho alebo automatického opätovného zapnutia ističa.

Dištančná ochrana podľa princípu činnosti monitoruje hodnoty odporu vedenia v reálnom čase. To znamená, že určenie vzdialenosti k miestu poruchy sa vykonáva nepriamo — každá hodnota odporu vedenia zodpovedá hodnote vzdialenosti od miesta poruchy.

V prípade medzifázového skratu elektrického vedenia teda DZ porovnáva hodnoty odporu zaznamenané v danom okamihu meracím ochranným orgánom so špecifikovanými rozsahmi odporu (zónami pôsobenia) pre každú z etapy.

Ak z jedného alebo druhého dôvodu nie je do zariadení DZ dodávané napätie 110 kV VT, potom pri dosiahnutí určitej hodnoty prúdu bude ochrana záťaže fungovať nesprávne a v neprítomnosti vypne napájanie elektrického vedenia. chýb. Aby sa predišlo takýmto situáciám, diaľkové monitorovacie zariadenia majú funkciu monitorovania prítomnosti napäťových obvodov, pri absencii ktorých sa ochrana automaticky zablokuje.

Taktiež je zablokovaná dištančná ochrana v prípade výkyvu v napájacom zdroji.K kývaniu dochádza, keď je v určitej časti energetického systému narušená synchrónna prevádzka generátora. Tento jav je sprevádzaný nárastom prúdu a poklesom napätia v elektrickej sieti. Pre reléové ochranné zariadenia, vrátane DZ, sú výkyvy v napájacom zdroji vnímané ako skrat. Tieto javy sa líšia rýchlosťou zmeny elektrických veličín.

V prípade skratu nastáva zmena prúdu a napätia okamžite a v prípade výkyvu s malým oneskorením. Na základe tejto funkcie má vzdialená ochrana blokovaciu funkciu, ktorá zablokuje ochranu v prípade výkyvu v napájaní.

Pri zvyšovaní prúdu a poklese napätia na chránenom vedení umožňuje blokovanie činnosť diaľkového ovládača po dobu dostatočnú na činnosť jedného z ochranných stupňov. Ak elektrické hodnoty (sieťový prúd, napätie, odpor vedenia) počas tejto doby nedosiahnu limity prednastavených nastavení ochrany, blokovacie teleso ochranu zablokuje. To znamená, že zablokovanie diaľkového ovládača umožňuje, aby ochrana fungovala v prípade skutočnej poruchy, ale blokuje ochranu v prípade výkyvu v napájacom systéme.

Aké zariadenia vykonávajú funkciu vzdialenej ochrany v elektrických sieťach

Približne do začiatku 21. storočia boli funkcie všetkých reléových ochranných a automatizačných zariadení, vrátane funkcie dištančnej ochrany, vykonávané elektromechanickými reléovými zariadeniami.

Jedným z najbežnejších zariadení postavených na elektromechanických relé je EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 atď.

Vyššie uvedené zariadenia boli nahradené multifunkčné ochranné terminály mikroprocesora, ktoré plnia funkciu viacerých ochrán na vedení 110 kV vrátane dištančnej ochrany vedenia.

Pokiaľ ide konkrétne o ochranu na diaľku, použitie mikroprocesorových zariadení na jej implementáciu výrazne zvyšuje presnosť jej činnosti. Nezanedbateľnou výhodou je aj dostupnosť mikroprocesorových svoriek ochrany funkcie určenia miesta poruchy (OMP) — zobrazenie vzdialenosti k bodu poruchy linky, ktorá je fixovaná dištančnou ochranou. Vzdialenosť je udávaná s presnosťou na desatiny kilometra, čo opravárenským tímom výrazne uľahčuje hľadanie poškodenia pozdĺž línie.

V prípade použitia starých modelov zostáv dištančných ochrán sa proces hľadania poruchy na linke značne skomplikuje, pretože pri ochrane elektromechanického typu nie je možné zafixovať presnú vzdialenosť k miestu poruchy.

Prípadne, aby bolo možné určiť presnú vzdialenosť k miestu poruchy, sú inštalované rozvodne rekordéry problémov (PARMA, RECON, Bresler atď.), ktoré zaznamenávajú udalosti v každom jednotlivom úseku elektrickej siete.

Ak dôjde k poruche na niektorom z elektrických vedení, núdzový záznamník podá informáciu o povahe poruchy a jej vzdialenosti od rozvodne s uvedením presnej vzdialenosti.