الحماية التفاضلية للخط الطولي

يعتمد التفاضل الطولي zProtection على مبدأ مقارنة قيم ومراحل التيارات في بداية ونهاية السطر. لهذا الغرض ، يتم ربط اللفات الثانوية للمحولات الحالية على جانبي الخط بواسطة الأسلاك كما هو موضح في الشكل. 1. تقوم هذه الأسلاك بتدوير التيارات الثانوية I1 و I2 بشكل مستمر. لأداء الحماية التفاضلية ، يتم توصيل مرحل تفاضلي PT بالتوازي مع المحولات الحالية. سيكون التيار في ملف هذا التتابع دائمًا مساويًا للمجموع الهندسي للتيارات القادمة من المحولين الحاليين

إذا كانت نسب التحويل للمحولات الحالية TT1 و TT2 هي نفسها ، فعند التشغيل العادي ، وكذلك دائرة قصر خارجية (النقطة K1 في الشكل 1 ، أ) ، تكون التيارات الثانوية متساوية في القيمة I1 = I2 ، موجهة على العكس من التتابع.

أرز. 1. مبدأ تنفيذ الحماية التفاضلية الطولية للخط ومرور التيار في التتابع بدائرة قصر خارجية (أ) وبقصور الدائرة في المنطقة المحمية (ب)

تيار التتابع

ولا يتم تشغيل التتابع.

في حالة حدوث ماس كهربائي في المنطقة المحمية (النقطة K2 في الشكل.1 ، ب) سوف تتطابق التيارات الثانوية في لف التتابع في الطور. وبالتالي سيتم تلخيصها

لو

سوف يلتقط التتابع ويقطع القواطع.

بهذه الطريقة ، تتفاعل الحماية الطولية التفاضلية مع التيارات المتداولة باستمرار في ملف الترحيل مع إجمالي تيار الدائرة القصيرة في المنطقة المحمية (قسم الخط بين محولات التيار TT1 و TT2) مع توفير التعثر الفوري للخط التالف

يتطلب التطبيق العملي لأنظمة الحماية التفاضلية إدخال عدد من العناصر الهيكلية بسبب خصائص تشغيل هذه الحماية على خطوط أنظمة الطاقة.

أولاً ، من أجل إيقاف تشغيل الخطوط الطويلة على كلا الجانبين ، اتضح أنه من الضروري توصيل مرحلتين وفقًا للمخطط التفاضلي: أحدهما في المحطة الفرعية 1 ، والآخر في المحطة الفرعية 2 (الشكل 2).

أرز. 2. رسم تخطيطي للحماية التفاضلية الطولية للخط: Ф - مرشحات التيار المتسلسل المباشر والسلبي ؛ PTT - محول تيار وسيط ؛ تكنولوجيا المعلومات - محول العزل RTD - تتابع تفاضلي مع توقف ؛ P - العمل و T - لفائف التتابع

أدى اتصال مرحلتين إلى توزيع غير متساوٍ للتيارات الثانوية بين المرحلات (تم توزيع التيارات عكسياً بما يتناسب مع مقاومات الدوائر) ، وظهور تيار غير متوازن وانخفاض في حساسية الحماية.

لاحظ أيضًا أن هذا عدم الاتزان الحالي يجمع في التتابع مع تيار غير متوازن ناتج عن عدم تطابق في خصائص المغنطة وبعض الاختلاف في نسب التحويل للمحولات الحالية.من أجل التكيف مع التيارات غير المتوازنة في الحماية ، لم يتم استخدام المرحلات التفاضلية البسيطة ، ولكن المرحلات التفاضلية مع توقف RTD ، والتي لها حساسية أكبر.

ثانيًا ، تتمتع أسلاك التوصيل بطولها الكبير بمقاومة أعلى بعدة مرات من مقاومة الحمل المسموح بها للمحولات الحالية. لتقليل الحمل ، تم استخدام محولات التيار PTT الوسيطة ذات نسبة التحويل n ، والتي تم من خلالها تقليل التيار المتداول عبر الأسلاك بمقدار n مرة وبالتالي تم تقليل الحمل من الأسلاك المتصلة بمقدار n2 مرات (قيمة الحمل يتناسب مع مربع التيار).

أرز. 3. مرور التيار في ملفات الترحيل في حالة الكسر (أ) والقصيرة في الأسلاك المتصلة (ب): K1 - نقطة ماس كهربائى ؛ K2 - نقطة ماس كهربائى في المنطقة المحمية

تم توفير محولات العزل أيضًا في مخطط الحماية التفاضلية الطولية لفصل الأسلاك الموصلة عن دوائر الترحيل وحماية الأخيرة من الفولتية العالية التي تحدث في الأسلاك المتصلة أثناء مرور موصل تيار الدائرة القصيرة.

الحماية التفاضلية الطولية من النوع DZL ، الموزعة على نطاق واسع في الشبكات الكهربائية ، مبنية على المبادئ الموضحة أعلاه وتحتوي على العناصر الموضحة في الشكل. 2. إن وجود أسلاك توصيل في الدوائر الثانوية لـ DLP يحد من مساحة تطبيقها على خطوط قصيرة الطول (10-15 كم).

التحقق من صلاحية أسلاك التوصيل للخدمة.

أثناء التشغيل ، من الممكن حدوث تلف في الأسلاك الموصلة: فواصل ، ماس كهربائى بينهما ، ماس كهربائى لأحد الأسلاك على الأرض.

في حالة حدوث انقطاع في سلك التوصيل (الشكل 3 ، أ) ، يصبح التيار في ملفات العمل والفرملة في المرحل كما هو ، وقد تعمل الحماية بشكل غير صحيح في حالة حدوث دائرة قصر وحتى مع تيار الحمل (حسب قيمة Isc).

دائرة قصر بين الأسلاك الموصلة (الشكل 3 ، ب) تتجاوز لفات الترحيل ، ومن ثم قد لا تعمل الحماية في حالة حدوث ماس كهربائي في المنطقة المحمية.

للكشف عن التلف في الوقت المناسب ، تتم مراقبة إمكانية خدمة أسلاك التوصيل بواسطة جهاز خاص. يعتمد التحكم على حقيقة أن التيار المباشر المعدل يتم فرضه على تيار التشغيل المتناوب المتداول في الأسلاك المتصلة عندما تكون في حالة جيدة ، مما لا يؤثر على تشغيل الحماية.

يتم توفير الجهد المصحح لأسلاك التوصيل فقط في إحدى المحطات الفرعية ، حيث تحتوي وحدة التحكم على مقوم ، والذي بدوره يستقبل الطاقة من محول الجهد لنظام الناقل النشط. يتم توصيل جهاز التحكم بنظام ناقل واحد أو آخر من خلال جهات اتصال إضافية لمفاتيح فصل الناقل أو مكررات الترحيل لفواصل الناقل للخط المحمي.

في حالة حدوث انقطاع في الأسلاك الموصلة ، يختفي التيار المباشر ويشير جهاز التحكم إلى وجود خطأ ، مما يؤدي إلى إزالة تيار التشغيل من حماية المحطتين الفرعيتين.عندما يتم إغلاق الأسلاك الموصلة معًا ، فإنها تعطي إشارة وتزيل الحماية من العمل ، ولكن على جانب واحد فقط - جانب المحطة الفرعية حيث لا يوجد مقوم. في حالة انخفاض مقاومة العزل لأحد الأسلاك المتصلة بالأرض (أقل من 15-20 كيلو أوم) ، يعطي جهاز التحكم أيضًا الإشارة المقابلة.

إذا كانت أسلاك التوصيل في حالة جيدة ، فإن تيار المراقبة الذي يمر عبرها لا يتجاوز 5-6 مللي أمبير بجهد 80 فولت. يجب فحص هذه القيم بشكل دوري بواسطة موظفي الخدمة وفقًا لتعليمات التشغيل الخاصة بـ الحماية.

يجب أن يتذكر موظفو التشغيل أنه قبل السماح بأي نوع من العمل على أسلاك التوصيل ، من الضروري إيقاف تشغيل الحماية التفاضلية الطولية وجهاز مراقبة سلك التوصيل وبدء تشغيل جهاز النسخ الاحتياطي في حالة فشل قاطع الدائرة. حراس ضرر الحماية على كلا الجانبين.

بعد الانتهاء من العمل على الأسلاك المتصلة ، تحقق من قابليتها للتشغيل. لهذا الغرض ، يتم تضمين جهاز التحكم في المحطة الفرعية ، حيث لا يوجد مقوم. في هذه الحالة ، يجب أن تظهر إشارة خطأ. ثم يتم تشغيل وحدة التحكم في محطة فرعية أخرى (يتم توفير الجهد المصحح لأسلاك التوصيل) ويتم فحصها بحثًا عن إشارة خطأ. يتم تنشيط دائرة الحماية والفصل لجهاز الحماية من فشل قاطع الدائرة عندما تكون أسلاك التوصيل في حالة جيدة.