Diferenciálny ochrana: princíp činnosti, obvod zariadenia. diferenciálnej ochrana transformátora. Pozdĺžna diferenciálnej ochrana liniek

V tomto článku sa dozviete, čo je diferenciálnej ochrana, ako to funguje, čo má pozitívne vlastnosti. Tiež sa dozviete, aké sú nedostatky vo vedení difzaschity. Tiež budete zoznámiť s praktickými ochranného zariadenia a elektrické vedenie.

Diferenčný typ ochrany je v súčasnej dobe považovaný za najčastejšie a rýchlo. Je schopný uchrániť pred interfázním obvodov. A v tých systémoch, ktoré využívajú uzemnené neutrálne, možno ju ľahko zabrániť vzniku jednofázových poruchách. Diferenciálnej typ ochrany sa používa na ochranu elektrického vedenia, vysoko výkonné elektromotory, transformátory, generátory.

Celkom existujú dva typy difzaschity:

1. Vzhľadom k tomu, napätie rovnováhu medzi sebou.
2. Vzhľadom k tomu, obehového prúdu.

V tomto článku, a to ako z týchto typov difzaschity naučiť sa čo najviac o nich možno považovať.

Difzaschita pomocou cirkulujúcich prúdov

Princípom je, že prúdy sú porovnané. Alebo presnejšie povedané, je porovnanie parametrov na začiatku prvku, ktoré sú chránené, a na konci. Je to tento systém počas vykonávania pozdĺžnom aj priečnom typu. Prvý z nich je použitý pre zaistenie bezpečnosti jednej prenosovej linky, elektrické motory, transformátory, generátory. Pozdĺžna diferenciálnej ochrana liniek je veľmi časté v dnešnom energetickom priemysle. Druhý typ difzaschity aplikovať pomocou elektrického vedenia pracujúci paralelne.

Pozdĺžny diferenciálnej ochranu vedení a zariadení

Ak chcete vykonať pozdĺžny typ ochrany, je potrebné nastaviť rovnaké na oboch koncoch z prúdových transformátorov. Ich sekundárne vinutia musia byť navzájom spojené do série pomocou prídavných elektrických vodičov, ktoré musia byť pripojené prúdové spínače. Navyše tieto prúdové relé musia byť spojené so sekundárnym vinutím paralelne. Za normálnych podmienok a v prítomnosti externého skratu v primárnom vinutí oboch transformátorov potečie rovnaký prúd, ktorý sa bude rovnať ako fázu a veľkosti. Podľa elektromagnetické cievky aktuálnej relé sa bude konať o niečo menej, než je jeho hodnota. Je možné vypočítať jednoduchý vzorec:

Aj _r = i ₁ -I _2.

Predpokladajme, že transformátory prúdu sú založené úplne splývajú. Z tohto dôvodu je vyššie uvedený prúdový rozdiel hodnoty v blízkosti alebo rovný nule. Inými slovami, I _r = 0, a ochrana nefunguje v tomto okamihu. V pomocnom vedenia, ktorá spája sekundárne vinutie transformátorov, je cirkulácia prúdu.

Typ režim ochrany pozdĺžny rozdiel

Takýto obvod poskytuje diferenciálnej ochrany najväčší rovnaké hodnoty prúdov, ktoré pretekajú transformátora sekundárnom okruhu. Na tomto základe možno dospieť k záveru, že ochrana okruh je tak pomenovaný pretože princípe akcie. V oblasti ochrany minie tá časť, ktorá leží priamo medzi prúdovými transformátormi. V prípade, že dôjde ku skratu, pri napájaní na koncovej oblasti na jednej strane vinutia transformátora prúdu magnetov Aj ₁ prúdi. Je odoslaný na sekundárne obvod transformátora, ktorý je namontovaný na druhej strane linky. Je potrebné venovať pozornosť tomu, že sekundárne vinutie je veľmi vysoký odpor. V dôsledku toho sa prúd prakticky neprúdi cez neho. Podľa tohto princípu funguje diferenciálnej ochrany prípojnice, generátorov a transformátorov. V prípade, keď Aj ₁ by bola rovná alebo väčšia ako I _r, ochrana začne pracovať, produkovať otvorenie kontaktnej skupiny spínačov.

Ochrana proti skratu a zapojenie

V prípade skratu vo vnútri chráneného priestoru, z oboch strán cez elektromagnetické relé tečie prúd rovný súčtu prúdov v každého vinutia. V tomto prípade sa tiež zablokuje, otvorenie spínacích kontaktov. Všetky vyššie uvedené príklady predpokladajú, že všetky technické parametre transformátorov sú úplne identické. V dôsledku toho sa _r = 0. Ale je to ideálne prostredie, v skutočnosti, vzhľadom k malým rozdielom pri výkone magnetických systémov primárnych prúdov, elektrické spotrebiče sú úplne odlišné od seba navzájom, a to i rovnakého typu. Ak existujú rozdiely vo vlastnostiach transformátory prúdu (pri vykonaná konštrukcia diferenciálnej ochrana-fáza), sa bude veľkosť sekundárneho okruhu prúdov byť rôzne, a to aj v prípade, že pôvodná je presne rovnaká. Teraz musíme vziať do úvahy, ako sa režim ochrany rozdiel vonkajšieho skratu na elektrickom vedení.

vonkajšie skrat

Ak externý skrat prostredníctvom elektromagnetického relé bude difzaschity nevyváženosť prúdu. Jeho hodnota je závislá na tom, či prúd preteká primárnym obvodu transformátora. Za normálnych podmienok zaťaženia hodnota je malá, ale v prípade externej poruchy začne zvyšovať. Jeho hodnota závisí aj na dobe, po začiatku skratu. Okrem toho, maximálna hodnota, ktorú by malo dosiahnuť v prvých obdobiach po štarte okruhu. To bolo v tomto okamihu v primárnych obvodoch transformátorov berie všetko poruchu I.

Treba tiež poznamenať, že prvé skratu I sa skladá z dvoch typov prúdom - DC a AC. Nazývajú sa neperiodické a periodické zložky. Diferenciálnej ochranné zariadenie je taká, že zatiaľ čo prítomnosť prúdu jednosmerné zložky musí vždy dôjsť k nadmernej magnetického nasýtenia systému transformátora. V dôsledku toho je rozdiel potenciálov medzi nevyváženosti prudko zvyšuje. Keď je skratový prúd začne klesať, a znižuje hodnotu nevyváženosti systému. Podľa tohto princípu diferenčnú ochranu transformátora.

Citlivosť ochranných konštrukcií

Všetky typy difzaschity rýchlo. A oni nepracujú v prítomnosti vonkajších porúch, takže je potrebné zvoliť elektromagnetických relé, s ohľadom na maximálny možný prúd nerovnováha v systéme, kedy je externý skrat. Stojí za to venovať pozornosť tomu, že tento typ ochrany je dosiahnuté extrémne nízku citlivosť. Ak ju chcete zvýšiť, musíte dodržiavať celý rad podmienok. Po prvé, je potrebné použiť transformátor prúdu, ktorého magnetický obvod nasýtenia nedochádza pri primárnom okruhu preteká prúd (bez ohľadu na jeho hodnotu). Po druhé, je žiaduce používať elektrické spotrebiče bystronasyschayuschegosya typu. Musia byť pripojené k sekundárnym vinutím prvkov, ktoré produkujú zabezpečenia. Elektromagnetické relé pripojený k transformátoru bystronasyschayuschemusya (aktuálna diferenciálnej ochrany je najspoľahlivejšie) paralelne k sekundárnemu vinutia. Funguje to tak ochranu generátora alebo transformátora rozdielovú.

zvýšená citlivosť

Povedzme, že keď vonkajšie skrat. Zároveň chráni primárne obvody transformátorov niektoré tečie prúd, ktorý sa skladá z periodických a neperiodických komponentov. Rovnaké "komponenty" sú v aktuálnom nevyváženosti, ktorý prúdi cez primárne vinutie bystronasyschayuschegosya transformátora. Keď tento jednosmerná zložka prúdu v podstate nasýtené mastné kyseliny jadro. V dôsledku toho sa prúd transformácie nenastane, kým sekundárny okruh. Pri tlmenie aperiodické zložka je výrazné zníženie v magnetickom obvode nasýtenia a sekundárneho okruhu postupne začína objavovať určité aktuálnu hodnotu. Ale maximálnej úrovne prúdu asymetrie bude oveľa nižšia, než v neprítomnosti bystronasyschayuschegosya transformátora. V dôsledku toho, možno citlivosť zvýšiť voľbou ochranu aktuálna hodnota je menšia než alebo sa rovná maximálnej hodnote nevyváženosti potenciálneho rozdielu.

Pozitívne vlastnosti diferenciálnej ochrana

Počas prvého obdobia magnetického nasýtenia je veľmi silná, transformácia neprebieha. Ale po tlmené jednosmerné zložky, pravidelné časť začína transformovať v sekundárnom okruhu. Stojí za to venovať pozornosť tomu, že je veľmi dôležité. V dôsledku toho je elektromagnetické relé sa spúšťa a produkuje odpojenie chráneného obvodu. Veľmi nízka miera transformácie približne polovicu prvého obdobia spomaľuje pôsobenie ochranného obvodu. Ale to nehrá veľkú úlohu v konštrukcii praktického ochranného obvodu.

Diferenciálny chránenie transformátora nepracuje v prípadoch, keď dôjde k poškodeniu elektrického obvodu je ochranné pásmo. Z tohto dôvodu nie je nutná časové oneskorenie a selektivita. lehota ochrany je v rozmedzí od 0,05 do 0,1 sekundy. To je veľká výhoda tohto typu difzaschity. Ale je tu ďalšia výhoda - veľmi vysoký stupeň citlivosti, najmä pri použití bystronasyschayuschegosya transformátor. Medzi výhody menších ktoré stoja za zmienku, ako je jednoduchosť a vysokou spoľahlivosťou.

negatívnych vlastností

Ale obaja pozdĺžne a priečne diferenciálnej ochrany má svoje nevýhody. Napríklad to môže ochrániť elektrický obvod pri pôsobení vonkajších skratov. Rovnako nie je schopný otvoriť elektrický obvod , keď je vystavená silným preťaženie.

Bohužiaľ, ochrana môže byť spustená, keď poškodenie pomocný elektrický obvod, ku ktorému spojenie sekundárneho vinutia je produkovaný. Ale všetky výhody difzaschity cirkulujúci prúd preruší tieto drobné nedostatky. Ale sú schopné chrániť elektrického vedenia vo veľmi malej miere, nie viac ako kilometer.

Oni sú veľmi často používané pri vykonávaní ochrany drôtov, ktoré sú poháňané rôznymi zariadeniami nutných pre prevádzku elektrární, generátorov. V tomto prípade, ak je dĺžka vedenia je veľmi veľký, napríklad od niekoľkých desiatok kilometrov, ochrana tohto obvodu je veľmi ťažké vykonať, pretože je nutné použiť vodiče s veľmi veľkým prierezom pre pripojenie elektromagnetické relé a transformátor sekundárne vinutie.

V prípade, že použitie štandardných káblov, zaťaženie transformátorov prúdu by bol príliš veľký, rovnako ako súčasná nerovnováha. Ale pokiaľ ide o citlivosť, je extrémne nízka.

Konštrukcia relé obvodov a rozsah

Výkonové linky sú veľmi dlhé používa schému, v ktorom je ochranná relé, ktorá má špeciálnu konštrukciu. S ním môžete zaistiť bežnú úroveň citlivosti a spojovacie káble aplikovať štandard. Priečny difzaschita spúšťa nákupný aktuálne v dvoch líniách fázami a veľkostí.

Difzaschita používa v prenosových linkách vysokorýchlostných, v ktorom je napätie tečie v rozmedzí 3-35000. Volt. Tým je zaistená ochrana proti fázy RS. Difzaschita vykonáva ako dvojfázové vzhľadom k tomu, že mriežka s vyššie uvedenými prevádzkovými napätie uzemnený neutrálne. Buď neutrálne pripojený k zemi cez spomaľovač cievky.

Pomocný drôtené ochranné obvody Design

Prúdové transformátory sú umiestnené v relatívne tesnej blízkosti k sebe navzájom. V dôsledku toho, pomocné vodiče sú relatívne krátke dĺžky. Pri použití káblov s malým priemerom na transformátory budú ovplyvnené relatívne nízkom zaťažení. Pokiaľ ide o súčasnej nevyváženosti, to je tiež malá. Ale stupeň citlivosti je veľmi vysoká. Zakážete Ak linka difzaschita stáva aktuálna, časové oneskorenie a žiadnu selektivitu. S cieľom eliminovať falošné poplachy, pomocné kontakty odpojiť obvod linky.

Priečnom smere difzaschita reťazca

Priečny smer ochrana je široko používaný pri vývoji radov systémov pracujúcich paralelne. Na oboch stranách prepínačov príkazového riadka sú nainštalované. Pointa je, že je veľmi ťažké obhájiť taký rad vzorov pomocou jednoduchých obvodov. Dôvodom - nie je možné dosiahnuť normálnu hladinu selektivity. S cieľom zlepšiť selektívnosť, je potrebné starostlivo vyberať expozičný čas. Ale v prípade priečneho doby smer difzaschity oneskorenia netreba, selektivita je pomerne vysoká. Má hlavné orgány:

1. smer prúdu. Často sa aplikuje sila smer relé obojsmerný akciu. Niekedy pár diferenciálnej ochranného relé s jednostrannou akciu, ktoré pracujú v rôznych elektrického vedenia.
2. Start-up - spravidla vo svojej úlohe rýchlosti relé s maximálnym možným prúdom.

Konštrukcia systému je taký, že na tratiach inštaláciu aktuálne transformátor s sekundárnymi vinutiami zapojených do okruhu s cirkulačným prúdom. Ale všetci súčasní vinutia sú spojené do série a potom ich spojiť pomocou ďalších vodičov do existujúcich transformátorov. Ak chcete pracovať ochranu diferenciálneho fázového napätia na relé pomocou prípojnicových systémov. Že vykonal inštaláciu celého súboru. Ak sa pozriete do systému zahrnúť sekundárne obvody transformátorov a ochranných relé, je možné vyvodiť záver o tom, prečo sa tomu hovorí "v réžii osem". Celý systém je tvorený dvoma sadami. Na každom konci riadku je jedna sada, ktorá vám umožní súčasné diferenciálnej ochranu prenosových liniek.

Vodičské jednofázové relé

Napätie na relé inverzný fáze, čo je potrebné k vypnutiu linky s poškodením. V normálnej prevádzke (vrátane prípadu, keď vonkajšie skrat) reléových vinutie prechádza iba aktuálny nevyváženosť. Aby sa zabránilo nechcenému vypnutiu, musíte mať štartér prevádzkový relé prúd je väčší ako aktuálna nerovnováhy. Zoberme si prácu ochrany dva riadky.

Na začiatku skratu v koncovej oblasti na druhom riadku nejaký prúd tečie. Stojí za to venovať pozornosť tomu, že:

1. Spúšťací spínač je aktivovaný.
2. Na strane jednosmerné napájanie rozvodne relé otvorí spínacie kontakty.
3. Zo strany druhej čiastkovej stanice tiež prichádza mimo linku prostredníctvom spínačov.
4. Relé smere sila krútiaceho momentu je záporná, a preto sú kontakty otvorené.

Ochranné relé vinutia prvý sieťový prúd mení smer pohybu (vzhľadom k prvej línii) pri skrate. Napájanie relé linky držať skupiny kontaktov v otvorenej polohe. Prepne z oboch rozvodní sú otvorené.

Iba ako ochrana diferenciálnej linka môže správne fungovať iba v prípade, paralelnú prevádzku oboch liniek. V prípade, že jeden z nich je zakázaný, že porušuje zásadu prevádzky difzaschity. V dôsledku toho ďalšia ochrana vedie k neselektivnosti druhého odpojenie linky pri vonkajšom skratom. V tomto prípade sa stáva normálny smer prúdu, a ona nemá žiadnu časový odstup. Aby sa tomu zabránilo, priečny smer ochrany počas elektrického vedenia sa automaticky zobrazí pomocou prerušenia pomocné kontaktné reťazca.

Medzi ďalšie typy ochrany

Súčasná prevádzka východiskovým spínač musí byť väčšia ako aktuálna nerovnováhy počas externého skratu. Aby sa zabránilo falošne pozitívne pri odpájaní jedného z riadkov a prechádzajúcej zvyšok maximálneho zaťaženia prúdu, je nutné pre to, aby bol väčší, než rozdiel nevyvážených potenciálov. Ak je vedenie v priečnom smere typu difzaschity treba poskytnúť ďalší stupeň.

Umožní vykonávať ochrana vedenie pri odpojení pracujú paralelne. Zvyčajne sa používajú pre preťaženiu ochrana proti nadprúdu počas externého skratu (v tomto prípade nie je odpoveď na diferenciálnej ochrany). Všetko ostatné, dopzaschita je zálohovanie diferenciálu (v tomto prípade, ak je táto odmietol).

Často sa používa aj smerové nesmerové nadprúdová ochrana, cut-off, a tak ďalej. E. priečnom smere diferenciálnej ochrany je jednoduchý dizajn, je veľmi spoľahlivý a bol široko používaný v elektrických napätí od 35 tisíc. Voltov. Tu a funguje ochranu pri úniku moču, jeho prevádzkový princíp je pomerne jednoduchý, ale stále je potrebné poznať aspoň základy elektrotechniky pochopiť všetky zložitosti.