El principio de funcionamiento de la protección direccional de corriente homopolar en redes eléctricas de 110 kV.

La protección de secuencia cero direccional de corriente (TNZNP) se utiliza cuando es necesario proteger líneas eléctricas de alta tensión de cortocircuitos monofásicos-faltas a tierra en uno de los conductores de fase en la red eléctrica. Esta protección se utiliza como protección de respaldo para líneas eléctricas de tensión clase 110 kV. A continuación, presentamos el principio de funcionamiento de esta protección, considere cómo y con la ayuda de qué dispositivos se aplica TNZNP en redes eléctricas de 110 kV.

En ingeniería eléctrica, existe un concepto de sistemas simétricos y desequilibrados de corrientes o tensiones de fase. El sistema simétrico asegura la igualdad de las corrientes de fase (tensiones) red trifásica… En este caso, los vectores de las corrientes de fase pueden permanecer entre sí en secuencia directa, inversa y también cero (NP).

En secuencia positiva, los vectores de corriente de fase van en la secuencia A, B, C, cada fase con un retraso de la otra de 120 g.La secuencia inversa es la alternancia de las fases A, C, B, el ángulo de cambio de fase es el mismo: 120 grados. En el caso de secuencia cero, los vectores de las tres fases coinciden en dirección. Un sistema asimétrico se representa como un valor actual: la suma geométrica de los vectores de todos los componentes de la secuencia directa, negativa y cero.

Durante el funcionamiento normal de una parte de la red eléctrica, el sistema de corrientes y tensiones es simétrico, lo mismo ocurre con los cortocircuitos fase a fase. En este caso, tanto el voltaje como la corriente del NP son iguales a cero. En el caso de una falla a tierra monofásica, el sistema se vuelve asimétrico: se produce corriente NP y voltaje.

En este caso, la corriente (voltaje) de una de las fases homopolares es igual a un tercio de la suma de los vectores del sistema asimétrico, respectivamente, la suma de los vectores del sistema asimétrico es tres veces la corriente ( tensión) de la BT.

Los resultados de los cálculos de cortocircuito en redes eléctricas también muestran que la corriente de una falla a tierra monofásica en redes eléctricas es igual al triple del valor de la corriente NP — 3I0 y la tensión que surge entre el neutro del transformador y el cortocircuito. -punto del circuito — al valor triple de la tensión NP — 3U0.

El principio de funcionamiento de la protección contra sobrecorriente de secuencia cero es controlar el valor de 3I0 de la línea de alimentación y, si alcanza cierto valor, apagar automáticamente el interruptor de la línea de alimentación con un cierto retraso de tiempo.

En la práctica, las corrientes de desequilibrio 3I0 se obtienen a la salida del llamado filtro homopolar de corriente.Este filtro se obtiene conectando eléctricamente el principio y el final de los devanados de los transformadores de corriente de cada fase de la línea.

En el funcionamiento normal de un tramo de la red eléctrica, no hay corriente a la salida del filtro de corriente NP. En caso de falla, la caída de uno de los conductores de fase de la línea de alimentación a tierra, se produce un desequilibrio, aparece un cierto valor de corriente 3I0, cuyo valor se fija en la salida del filtro de corrientes NP.

TNZNP, por regla general, protección multinivel. Cada una de las etapas de protección tiene su propio tiempo de reacción.Para garantizar la selectividad de las operaciones de protección en las subestaciones vecinas, las secciones de la red eléctrica se dividen en secciones (áreas de cobertura). Así, la protección brinda protección a la línea eléctrica alimentada por la subestación donde está instalado el conjunto de protecciones dado y actúa como protección de respaldo para las subestaciones vecinas.

Existe un fenómeno como la oscilación en el sistema. Si la protección contra cortocircuitos entre líneas, por ejemplo, protección de distancia, puede dispararse en falso cuando ocurre este fenómeno, entonces se excluye el disparo en falso del TNZNP, ya que esta protección reacciona exclusivamente a la ocurrencia de corrientes de secuencia cero, cuya ocurrencia no es característica del fenómeno de oscilación en el sistema de potencia .

La protección discutida en el artículo es en realidad protección contra fallas a tierra, razón por la cual esta protección tiene un nombre alternativo: protección a tierra (GRP).

Qué dispositivos realizan la función de protección de corriente direccional de secuencia cero en redes eléctricas

Para garantizar la protección de las líneas eléctricas contra todo tipo de fallas (tanto monofásicos como cortocircuitos de fase a fase), se aplica protección de corriente de secuencia cero junto con protección de distancia. Los dispositivos que realizan las funciones de estas protecciones se pueden implementar tanto en relés con un principio de funcionamiento electromecánico como en dispositivos modernos: terminales de microprocesador para protección.

Entre las protecciones electromecánicas, las más populares son los conjuntos del tipo EPZ-1636, que tienen varias modificaciones diferentes. En condiciones modernas, se da prioridad a la construcción de nuevas subestaciones de distribución o al reequipamiento técnico de instalaciones antiguas. dispositivos de protección de microprocesador… Para implementar protecciones de respaldo para líneas de 110 kV, incluido TNZNP, a menudo se utilizan terminales de microprocesador fabricados por ABB, por ejemplo, el dispositivo multifunción REL650.