مبدأ تشغيل الحماية الاتجاهية الحالية ذات التسلسل الصفري في الشبكات الكهربائية بجهد 110 كيلو فولت
يتم استخدام الحماية الحالية ذات التسلسل الصفري (TNZNP) عندما يكون ذلك ضروريًا لحماية خطوط الطاقة عالية الجهد من أعطال أحادية الطور للدوائر القصيرة على أحد موصلات الطور في شبكة الطاقة. تستخدم هذه الحماية كحماية احتياطية لخطوط الطاقة من فئة الجهد 110 كيلو فولت. نقدم أدناه مبدأ تشغيل هذه الحماية ، وننظر في كيفية استخدام الأجهزة TNZNP في الشبكات الكهربائية بجهد 110 كيلو فولت وبمساعدة هذه الأجهزة.
في الهندسة الكهربائية ، هناك مفهوم للأنظمة المتماثلة وغير المتوازنة لتيارات الطور أو الفولتية. يضمن النظام المتماثل المساواة في تيارات الطور (الفولتية) شبكة ثلاثية الطور... في هذه الحالة ، يمكن أن تقف نواقل تيارات الطور بالنسبة لبعضها البعض في تسلسل مباشر وعكسي وأيضًا صفري (NP).
في التسلسل الإيجابي ، تذهب نواقل الطور الحالية في التسلسل A ، B ، C ، كل مرحلة متخلفة عن الأخرى بمقدار 120 جم.التسلسل العكسي هو تناوب المراحل أ ، ج ، ب ، زاوية إزاحة الطور هي نفسها - 120 درجة. في حالة التسلسل الصفري ، تتطابق نواقل المراحل الثلاث في الاتجاه. يتم تمثيل النظام غير المتماثل كقيمة حالية - المجموع الهندسي لمتجهات جميع مكونات التسلسل المباشر والسالب والصفر.
أثناء التشغيل العادي لجزء من الشبكة الكهربائية ، يكون نظام التيارات والفولتية متماثلًا ، وينطبق الشيء نفسه على الدوائر القصيرة في الطور. في هذه الحالة ، كل من الجهد والتيار لـ NP يساوي الصفر. في حالة حدوث خطأ أرضي أحادي الطور ، يصبح النظام غير متماثل - يحدث التيار والجهد NP.
في هذه الحالة ، التيار (الجهد) لإحدى مراحل التسلسل الصفري يساوي ثلث مجموع متجهات النظام غير المتماثل ، على التوالي ، مجموع متجهات النظام غير المتماثل هو ثلاثة أضعاف التيار ( الجهد) لل LV.
تظهر نتائج حسابات الدارة القصيرة في الشبكات الكهربائية أيضًا أن تيار خطأ أرضي أحادي الطور في الشبكات الكهربائية يساوي القيمة الثلاثية للتيار NP - 3I0 والجهد الناشئ بين المحول المحايد والقصير - نقطة الدائرة - إلى القيمة الثلاثية للجهد NP - 3U0.
مبدأ العمل للحماية من التيار الزائد صفر التسلسل هو التحكم في قيمة 3I0 لخط الطاقة ، وإذا وصلت إلى قيمة معينة ، فقم بإيقاف تشغيل قاطع خط الطاقة تلقائيًا مع تأخير زمني معين.
في الممارسة العملية ، يتم الحصول على تيارات عدم الاتزان 3I0 عند خرج ما يسمى بفلتر تيار التسلسل الصفري.يتم الحصول على هذا المرشح عن طريق التوصيل الكهربائي لبداية ونهاية لفات محولات التيار لكل مرحلة من مراحل الخط.
في التشغيل العادي لجزء من الشبكة الكهربائية ، لا يوجد تيار عند خرج مرشح التيار NP. في حالة حدوث عطل - سقوط أحد موصلات الطور لخط الطاقة على الأرض ، يحدث خلل - تظهر قيمة معينة للتيار 3I0 ، والتي تكون قيمتها ثابتة عند خرج مرشح التيارات NP.
TNZNP ، كقاعدة عامة ، حماية متعددة المستويات. كل مرحلة من مراحل الحماية لها وقت رد الفعل الخاص بها ، ولضمان انتقائية عمليات الحماية في المحطات الفرعية المجاورة ، يتم تقسيم أقسام الشبكة الكهربائية إلى أقسام (مناطق التغطية). وبالتالي ، توفر الحماية الحماية لخط الطاقة الذي تغذيه المحطة الفرعية حيث يتم تثبيت مجموعة الحماية المعينة وتعمل كحماية احتياطية للمحطات الفرعية المجاورة.
هناك ظاهرة مثل التذبذب في النظام. إذا كانت حماية ماس كهربائى بين الخطوط ، على سبيل المثال ، حماية المسافة، يمكن أن يتم تشغيله بشكل خاطئ عند حدوث هذه الظاهرة ، ثم يتم استبعاد التشغيل الخاطئ لـ TNZNP ، لأن هذه الحماية تتفاعل حصريًا مع حدوث التيارات ذات التسلسل الصفري ، والتي لا يكون حدوثها من سمات ظاهرة التأرجح في نظام الطاقة .
الحماية التي تمت مناقشتها في المقالة هي في الواقع حماية ضد العيوب الأرضية ، ولهذا السبب فإن هذه الحماية لها اسم بديل - الحماية الأرضية (GRP).
ما هي الأجهزة التي تؤدي وظيفة الحماية الحالية الاتجاهية ذات التسلسل الصفري في الشبكات الكهربائية
لضمان حماية خطوط الطاقة من جميع أنواع الأعطال (الدوائر القصيرة أحادية الطور ومن الطور إلى الطور) ، يتم تطبيق الحماية الحالية ذات التسلسل الصفري جنبًا إلى جنب مع حماية المسافة. يمكن تنفيذ الأجهزة التي تؤدي وظائف هذه الحماية على المرحلات مع مبدأ التشغيل الكهروميكانيكي ، وعلى الأجهزة الحديثة - أطراف المعالجات الدقيقة للحماية.
من بين وسائل الحماية الكهروميكانيكية ، الأكثر شيوعًا هي مجموعات من نوع EPZ-1636 ، والتي تحتوي على العديد من التعديلات المختلفة. في الظروف الحديثة ، تعطى الأولوية لبناء محطات توزيع فرعية جديدة أو إعادة تجهيز تقني للمرافق القديمة أجهزة حماية المعالجات الدقيقة... لتنفيذ الحماية الاحتياطية لخطوط 110 كيلو فولت ، بما في ذلك TNZNP ، غالبًا ما يتم استخدام محطات المعالجات الدقيقة المصنعة من قبل ABB ، على سبيل المثال جهاز REL650 متعدد الوظائف.