Protección contra sobrecorriente de línea
Protección contra sobrecorriente de línea
La protección contra sobrecorriente (protección contra sobrecorriente) de las líneas está muy extendida en las redes radiales de alimentación única y se instala en cada línea.
La selectividad se logra seleccionando los parámetros ICp y tss: corrientes de operación de protección y tiempo de operación de protección.
Las condiciones de selección son las siguientes:
a) Corriente de corte Iss > Azp max i,
donde: azp max i es la corriente máxima de operación de la línea.
b) tiempo de reacción tsz i = tss (i-1) max + Δt,
donde: tss (i-1) max es el tiempo máximo de respuesta de la protección de la línea anterior, Δt es el nivel de selectividad.
La selección del tiempo de respuesta de la protección contra sobrecorriente con características independientes (a) y dependientes (b) se muestra en la fig. 1 para una red radial.
Arroz. 1. Selección del tiempo de respuesta de la protección de sobreintensidad con características independientes (a) y dependientes (b).
La corriente de operación de la protección contra sobrecorriente se expresa mediante la fórmula:
AzSZ = KotKz'Ip máx / Kv,
donde: K.ot — coeficiente de ajuste, Kh ' — coeficiente de autoarranque, Kv Es el coeficiente de retorno.Para relés de acción directa: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.
Para un relé indirecto: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.
Coeficiente de arranque automático: Kc= 1,5 — 6.
Arroz. 2. Diagrama de bloques de encendido de un relé de acción indirecta.
El relé indirecto se caracteriza por encender el propio relé a través de un transformador de corriente y un circuito con coeficientes de transmisión KT y K.cx como se muestra en la fig. 2. Por lo tanto, la corriente en la línea protegida Iss está relacionada con la corriente de operación del relé ICp según la fórmula: ICp = KcxAzCZ/ KT.
ISR = KotKxKscAzp máx/ KvKT.
El coeficiente de sensibilidad de la protección se caracteriza por la relación de la corriente en el relé en modo de cortocircuito con corriente mínima (I rk.min) a la corriente de operación del relé (Iav): K3 = IPK. MIN/AzSr > 1.
MTZ se considera sensible si K3 con un cortocircuito de la línea protegida al menos 1,5-2 y con un cortocircuito (cortocircuito) en el apartado anterior, donde esta protección funciona como respaldo, al menos 1,2. Esto significa que P3 debe tener K3 = 1,5 -2, con un cortocircuito en T.3 y K3 = 1,2 con un cortocircuito en T.2. (Figura 1).
Conclusiones:
a) la selectividad de la MTZ se proporciona solo en una red radial con una fuente de energía,
b) la protección no es de acción rápida y el retardo más largo en las secciones de cabeza donde el cortocircuito rápido es particularmente importante,
c) la protección es simple y confiable, aplicada a relé de corriente RT-40 series y relé de tiempo y relé RT-80 para características de respuesta independientes y dependientes de la corriente, respectivamente,
d) utilizado en redes radiales <35kV.
Salto de línea actual
La sobrecarga es una protección de acción rápida.La selectividad está asegurada por la selección de la corriente de funcionamiento, que es superior a la corriente máxima de cortocircuito en caso de cortocircuito en los puntos de red del área no protegida.
Izz = Cot• Azdo out max,
donde: K.ot — factor de ajuste (1.2 — 1.3), Ida ext. Máx.: corriente de cortocircuito máxima para un cortocircuito fuera de zona.
Por lo tanto, la sobrecorriente protege parte de la línea como se muestra en la fig. 3 para el caso de un cortocircuito trifásico
Arroz. 3. Protección de parte de la línea por interrupción de corriente.
Corriente de ruptura del relé: IСр = KcxАзС.З./KT
Sin embargo, para una subestación sin salida, es posible proteger completamente la línea antes de ingresar al transformador configurando una protección de corriente de cortocircuito del lado bajo como se muestra en la Fig. 4 para el caso de cortocircuito en T.2.
Figura 4. Esquema de protección de subestación sin salida.
Conclusiones:
a) la selectividad de la interrupción de corriente está asegurada por la selección de la corriente de operación superior a la corriente máxima del cortocircuito externo y se lleva a cabo en redes de cualquier configuración con cualquier número de fuentes de alimentación,
b) protección de acción rápida, que funcione de manera confiable en las secciones del cabezal donde se requiere un apagado rápido,
c) defiende principalmente parte de la línea, tiene una zona defensiva y por lo tanto no puede ser la defensa principal.
Protección diferencial lineal
La protección diferencial longitudinal reacciona a los cambios en la diferencia entre las corrientes o sus fases, comparando sus valores con la ayuda de dispositivos de medición instalados al principio y al final de la línea. Para protección longitudinal, comparando las corrientes mostradas en la Fig. 5, la corriente de funcionamiento del relé. AzCr se define mediante la expresión: ICr1c - i2c.
Arroz. 5… Circuito de protección con línea diferencial longitudinal.
En modo de línea normal o modo externo K3(K1), en los devanados primarios de los transformadores de corriente, en ambos casos fluyen las mismas corrientes, y en el relé la diferencia de las corrientes: IR = Az1v — Az2v
En el caso de K3 interno (K2), la corriente del relé pasa a ser: IR= Az1v+ Az2v
Con alimentación unidireccional y K3 interno (K2) I2c= 0 y corriente de relé: IR= Az1c
Con K3 externo, la corriente de desequilibrio I pasa por el relé provocada por la diferencia en las características del TP:
AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,
donde I1, I2 son corrientes de magnetización TA reducidas a los devanados primarios.
La corriente de desequilibrio aumenta con el aumento de la corriente primaria K3 y en modos transitorios.
La corriente de operación del relé debe ser regulada por el valor máximo de la corriente de desequilibrio: IRotsinb max
La sensibilidad protectora se define como: K3 = Azdo min/ KT3Sr
Incluso para líneas de transmisión relativamente cortas de redes comerciales de empresas industriales, los TP están ubicados lejos unos de otros. Dado que la protección debe abrir ambos interruptores Q1 y Q2, se instalan dos TA en los extremos de la línea, lo que provoca un aumento de la corriente de desequilibrio y una disminución de la corriente en el relé en K3 de la línea, ya que el devanado secundario la corriente se distribuye en 2 TA.
Para aumentar la sensibilidad y ajustar la protección diferencial, se utilizan relés diferenciales especiales con parada, el relé se enciende mediante un TA saturado intermedio (NTT) y desactivación automática de la protección.
La protección lateral se basa en comparar las corrientes de las mismas fases en un extremo de líneas paralelas. Para la protección lateral de líneas paralelas mostradas en la fig. 6, corriente de relé IR = Az1v - Az2v.
Arroz. 6… Circuito de protección cruzada de línea paralela
Con K3 externo (K1), el relé tiene una corriente de desequilibrio: IR = Aznb.
La corriente de operación del relé se determina de manera similar a la protección longitudinal.
En K3 (K2), la protección se activa, pero si K2 se mueve al final de la línea, debido a que la diferencia de corrientes disminuye, la protección no funciona. Además, la protección cruzada no revela un cable dañado, lo que significa que no puede ser la protección principal de las líneas paralelas.
La introducción de un elemento de dirección asistida de doble efecto en el circuito elimina este inconveniente. Con K3 en una de las líneas, los relés de dirección de potencia permiten operar el disyuntor en la línea con falla.
La protección diferencial longitudinal y lateral se usa ampliamente en los sistemas de suministro de energía para proteger transformadores, generadores, líneas paralelas de cables en combinación con protección contra sobrecorriente.