Protección de corriente de barra diferencial

La protección de barras de corriente diferencial está diseñada para desconectar rápidamente los circuitos eléctricos conectados a las barras en caso de cortocircuito en las barras o cualquier otro equipo incluido en la zona de protección.

El área de su acción está limitada por los transformadores de corriente a los que están conectados los relés de protección. La base para aplicar la protección es el principio de comparar los valores y las fases de las corrientes de los circuitos eléctricos durante el cortocircuito y otros modos de funcionamiento.

Para implementar la protección, el relé diferencial RT se conecta a los transformadores de corriente de los enlaces como se muestra en la fig. 1. En este sentido, la corriente en el relé será siempre igual a la suma geométrica de las corrientes secundarias de las conexiones.

En caso de cortocircuito de las barras colectoras (Fig. 1, a) las corrientes secundarias de los enlaces tendrán un solo sentido y la suma de estas corrientes pasará por el relé

Si infrarrojos

Con un cortocircuito externo (Fig. 1, b), la corriente en la bobina del relé

el relé no operará si es activado por la corriente de desequilibrio debido a la falla de los transformadores de corriente.

Arroz. 1.Corrientes en el relé de protección de corriente diferencial de barra en caso de cortocircuito de barra (a) y cortocircuito externo (b)

En base a un principio general, la protección de las barras diferenciales puede diferir entre sí según el esquema, lo que está relacionado con su adaptación a uno u otro esquema principal de una subestación. Las protecciones diferenciales de barras están vigentes para subestaciones con sistemas de una y dos barras, así como para subestaciones con líneas reactivas y alimentadores múltiples.

La protección de corriente diferencial para subestaciones con sistemas de dos barras con distribución de conexión fija, que se utiliza a menudo como uno de los medios para limitar las corrientes de cortocircuito en redes de 110-220 kV, es de gran interés desde el punto de vista de su mantenimiento por operativos. personal. Una de estas defensas se analiza a continuación.

Una característica distintiva de la protección (Fig. 2) es la selectividad en la desconexión del sistema de barras dañado, si se observa la distribución establecida de conexiones en las barras. La selectividad de acción es proporcionada por el uso del circuito de dos dispositivos selectivos de corriente (conjuntos de relés) PT1 y PT2 y un elemento de arranque común (conjunto de relés) RTZ.

Los relés de cada conjunto selectivo están conectados a los transformadores de corriente de las secciones fijadas detrás del sistema de barras dado y actúan cuando los interruptores de esas secciones son accionados únicamente. Los relés del arrancador común se conectan a los transformadores de intensidad de los compartimentos de ambos sistemas de barras y, por tanto, actúan en caso de cortocircuito en cualquiera de los sistemas de barras. No responden a cortocircuitos externos, incluso si la fijación de las conexiones está rota.

El funcionamiento de la protección de corriente diferencial de los buses.

En caso de cortocircuito en uno de los sistemas de bus, los relés de corriente del conjunto de arranque común RTZ operarán y suministrarán la corriente de operación para disparar el interruptor de bus (relé RPZ) y simultáneamente con los relés de corriente de los conjuntos de selección PT1 y PT2. La ruptura de los interruptores de conexión del sistema de bus dañado se producirá como resultado de la actuación del relé intermedio del conjunto selector correspondiente.

En caso de violación de la fijación de conexión establecida, los dos conjuntos de protección selectiva pueden activarse por un cortocircuito externo, ya que las corrientes en ellos no están equilibradas. Sin embargo, esto no romperá las conexiones porque la corriente continua se alimenta al relé selector a través de un kit de arranque común, en cuyo relé las corrientes estarán balanceadas y no funcionará.

Si, en el caso de que se interrumpa la fijación de los enlaces, se produce un cortocircuito en uno de los sistemas de bus en funcionamiento, los tres conjuntos de protección funcionarán y ambos sistemas de bus se dispararán. Para preservar la selectividad de la acción protectora en caso de un cambio en la fijación de las conexiones, es necesario cambiar de un conjunto selectivo a otro circuitos de corriente y operativos de las conexiones transferidas a otro sistema de bus operativo.

El circuito de protección (Fig. 2) proporciona un interruptor de fijación de enlace que deriva los circuitos de CC de los dos selectores. Al encender este interruptor, los contactos de los relés de corriente PT1 y PT2 de los conjuntos selectores se desconectan del circuito de protección, el interruptor se enciende antes de comenzar a trabajar con dispositivos de conmutación que violan la fijación establecida de conexiones.También debe estar encendido cuando un sistema de bus está funcionando y todas las conexiones están encendidas.

Cuando se enciende el interruptor automático, la protección actúa para apagar todos los interruptores a la vez. Si el interruptor automático se enciende cuando ambos sistemas de barras están funcionando y la distribución de la conexión es fija, en caso de cortocircuito en uno de los sistemas de barras, la protección actuará de forma no selectiva para desconectar los interruptores automáticos de ambos sistemas de barras. sistemas directamente del conjunto común.

Para verificar el voltaje de uno de los sistemas de bus usando ShSV, el circuito de protección proporciona un bloqueo automático que retrasa el disparo de los interruptores automáticos para las conexiones del sistema de bus en funcionamiento en caso de que el ShSV esté cortocircuitado. El bloqueo se realiza mediante el relé PV7, que tiene un tiempo de retardo de retorno más largo que el tiempo de disparo de ShSV. En este momento, el relé RP4 quita la corriente negativa de funcionamiento de los relés RP1 y RP2 de los conjuntos selectivos, por lo que no podrán cerrar los interruptores de enlace. El pulso de apagado ShSV se suministra sin demora desde el relé RPZ tan pronto como se activa el relé del kit de inicio. Si, por alguna razón, se retrasa el disparo del SHSV, después de que haya expirado el tiempo de retorno del relé PV7, el sistema de bus operativo se apagará.

Arroz. 2. Diagrama esquemático de la protección de corriente diferencial de un sistema de bus doble: 1 - interruptor de control del interruptor de bus de conexión B1 (ШСВ); 2 — el mismo interruptor de derivación B2 (OB).Los contactos 1 y 2 están cerrados solo durante el tiempo de encendido, en la figura se representan condicionalmente como botones; 3 — botón para maniobrar el miliamperímetro; 4 — botón para desbloquear el relé de señal; PT1 — relé de corriente del conjunto selectivo I, sistema de bus; PT2 — mismo sistema de bus II; RTZ — relé de corriente del conjunto general; PT0 — relé de corriente del conjunto de señales; RP1 — RP6 — relés intermedios; PR0 — el mismo conjunto de señales: PV7, PV8 — relés intermedios con retardo de tiempo; РБ0 — relé de tiempo de señal; BI9 -BI14 — bloques de prueba; C — violación de la ruptura de la fijación; H — almohadillas (dispositivos de apagado)

Se proporciona un bloqueo similar (relé PV8) en caso de probar el voltaje del sistema en el bus de derivación usando el interruptor de derivación. Durante la prueba, los circuitos secundarios de los transformadores de corriente del interruptor de derivación deben retirarse del circuito de protección (se retiran las cubiertas de las unidades de prueba BI9 y BI10). De lo contrario, cualquier cortocircuito en el sistema de bus de derivación será un cortocircuito externo y la protección no funcionará.

Durante la operación, no se excluyen las interrupciones o maniobras de los circuitos secundarios de los transformadores de corriente a los que se conectan los relés de protección. Como resultado, se altera el equilibrio de corrientes en el relé y pueden funcionar incluso durante el funcionamiento normal de la subestación.

Para evitar un funcionamiento incorrecto de la protección, se prevé un dispositivo de seguimiento del estado de los circuitos de corriente, realizado mediante un relé de corriente PT0 y un miliamperímetro mA, incluido en el hilo neutro de los transformadores de corriente.En un cierto valor (peligroso) de la corriente de desequilibrio, el dispositivo de control se activa, desactiva la protección y notifica al personal del mal funcionamiento. Las fallas que se desarrollan gradualmente en los circuitos de corriente se revelan mediante mediciones periódicas de la corriente de desequilibrio usando un miliamperímetro presionando el botón 3, pasándolo por alto.