srovnávací ochrany
DESCRIPTION
Srovnávací ochrany. Srovnávací ochrany. pracují na principu porovnání veličin na vstupu a výstupu chráněného objektu na rozdíl od stupňových ochran je chráněný objekt vypínán mžikově v případě, že zkrat je uvnitř objektu. Srovnávací ochrany. R, r – dvě části rozdílové ochrany. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Srovnávací ochranySrovnávací ochrany
Srovnávací ochranySrovnávací ochrany
pracují na principu porovnání veličin na vstupu a
výstupu chráněného objektu
na rozdíl od stupňových ochran je chráněný
objekt vypínán mžikově v případě, že zkrat je
uvnitř objektu
Srovnávací ochranySrovnávací ochrany
R, r – dvě části rozdílové ochrany
~
R rpomocné vedení
Srovnávací ochranySrovnávací ochrany
A) Ochrany s přímým srovnáním
jedním nebo více měřícími členy porovnávají
skutečné veličiny na obou koncích
chráněného objektu (fázory proudu, výkony,
fázový posun mezi proudy….)
je možné je použít, pokud to dovoluje
vzdálenost obou konců chráněného úseku
B) Ochrany s nepřímým srovnáním srovnávají pouze údaje o poloze kontaktů
měřících relé na obou stranách chráněného úseku
Spojovací vedení mezi oběma konci nepřenáší skutečné měřené veličiny, ale pouze logické signály 1 nebo 0.
používá se v případech, kdy je technicky a ekonomicky nevhodné srovnání přímé
je možné použít např. sdělovací kabel, vysokofrekvenční vedení nebo optický kabel mezi oběma konci chráněného objektu.
Srovnávací ochranySrovnávací ochrany
Srovnávací ochrany s přímým porovnánímSrovnávací ochrany s přímým porovnáním
rozdílové (diferenciální) ochrany porovnáváme rozdíl fázorů proudů na obou
koncích chráněného objektu
fázové srovnávací ochrany porovnáváme pouze fázový posun mezi
proudy na obou koncích chráněného objektu
Rozdílové ochranyRozdílové ochrany
vyhodnocují poruchu podle rozdílu fázorů proudu na vstupech a výstupech chráněného objektu
chráněným objektem může být vedení, transformátor, generátor
Rozdílové ochranyRozdílové ochrany
pro bezporuchový stav platí
- ΔI je rozdílový proud získaný součtem všech porovnávaných proudů ze vstupů a výstupů chráněného objektu
Při poruše uvnitř chráněného objektu je rozdílový proud ΔI > 0 a ochrana usuzuje, že jde o vnitřní poruchu a dává signál k vypnutí
Rozdílové ochrany s proudovým porovnánímRozdílové ochrany s proudovým porovnáním
Použitý měřící člen bývá proudový, s nízkou impedancí a s nastavitelnou citlivostí.
Ochrany s napěťovým porovnánímOchrany s napěťovým porovnáním
vhodné pro dlouhé chráněné objekty
pro napěťové porovnání stačí pouze dva
spojovací vodiče mezi oběma soupravami relé
při vhodné volbě pomocných mezitranformátorků
protéká spojovacími vodiči velmi malý proud a
lze použít pro propojení např. slaboproudý kabel
Ochrany s napěťovým porovnánímOchrany s napěťovým porovnáním
Kompenzace rozdílových měřících členůKompenzace rozdílových měřících členů
z důvodu zamezení chybného působení při z důvodu zamezení chybného působení při vnějších zkratechvnějších zkratech
ochrana je napájena ze dvou skupin různých ochrana je napájena ze dvou skupin různých přístrojových transformátorů proudu…rozdílový přístrojových transformátorů proudu…rozdílový proud není nulovýproud není nulový
problematika chránění regulačních problematika chránění regulačních transformátorů transformátorů
Kompenzace rozdílových měřících členůKompenzace rozdílových měřících členů
Redukce přenosu signálůRedukce přenosu signálů
pro snížení nároků na počty vodičů mezi oběma konci chráněného objektu
A) pomocí sčítacího transformátorku
Redukce přenosu signálůRedukce přenosu signálů
n
m
1+m
Redukce přenosu signálůRedukce přenosu signálů
B) filtry souměrných složek- spojovacím vedením je přenášen signál získaný lineární kombinací souměrných složek zkratového proudu
Fázové srovnávací ochranyFázové srovnávací ochrany
porovnávají fázi proudů na začátku a konci chráněného objektu
principu se vychází z toho, že při vnitřním zkratu se směr jednoho proudu obrací a tudíž rozdíl fází se mění skokem
Ochrana pak působí je-li rozdíl fází proudů |Δϕ| > α - α je nastavená citlivost ochrany
jsou vhodné pro krátká vedení, kde by pro malé impedance chráněného úseku byla citlivost distančních ochran nedostatečná.
Vazby srovnávacích ochranVazby srovnávacích ochrans nepřímým porovnáníms nepřímým porovnáním
porovnávají pouze vzájemné polohy kontaktů na rozdíl od stupňových ochran je chráněný
objekt vypínán mžikově v případě, že zkrat je uvnitř něj
spojení souprav obou ochran může být galvanické, např. telefonním kabelem, nebo vysokofrekvenční vazbou, využívající silnoproudé vedení, či použitím spojení pomocí velmi krátkých vln
Vazby srovnávacích ochranVazby srovnávacích ochrans nepřímým porovnáníms nepřímým porovnáním
A) Blokovací soustavy s pracovním A) Blokovací soustavy s pracovním proudem a blokující návěstíproudem a blokující návěstí
Blokovací signál je mezi soupravami relé vysílán pouze při zkratu mimo chráněný úsek
pracovní proud působící blokování protéká spojovacím vedením mezi oběma ochranami pouze při zkratu mimo chráněný úsek
při použití vysokofrekvenční vazby po silnoproudém vedení je blokovací signál přenášen právě při poruše mimo chráněný úsek, přenosová silnoproudá cesta není postižena zkratem a vysokofrekvenční blokovací signál může být bezchybně přenesen
B) Blokovací soustavy s klidovým B) Blokovací soustavy s klidovým proudem a uvolňující návěstíproudem a uvolňující návěstí
blokovací kontakty jsou v bezporuchovém provozu trvale rozpojeny a cívky blokovacích relé jsou pod napětím
C) Uvolňovací soustavy C) Uvolňovací soustavy s pracovním s pracovním proudem s uvolňující návěstíproudem s uvolňující návěstí
D) Uvolňovací soustavy s klidovým D) Uvolňovací soustavy s klidovým
proudem s blokující návěstíproudem s blokující návěstí
Uvolňovací se nazývají proto, že uvolňují vypínací impuls na vypínač.
Vysokofrekvenční přenosVysokofrekvenční přenos
Vysokofrekvenční přenosVysokofrekvenční přenos
pro přenos je použito jedné fáze silnoproudého vedení a zem
tlumivka L zabraňuje šíření signálu za rozvodnu A vysokonapěťový kondenzátor C odděluje
vysokofrekvenční zařízení od silnoproudého vedení
transformátor T slouží k impedančnímu přizpůsobení vedení a kondenzátoru
transformátor T bývá zpravidla bez železa, spolu s kondenzátorem C tvoří vazební filtr propouštějící pouze žádané pásmo vysokých kmitočtů, které bývá v rozsahu 40 až 50kHz
Praktické použití srovnávacích ochranPraktické použití srovnávacích ochran
pro vedení s malou impedancí, kde nelze použít distanční ochrany pro nedostatečnou citlivost měřícího impedančního členu
pro chránění vedení ve tvaru T pro vedení silně zatížená, neboť jejich činnost
závisí pouze na směru toku výkonu v chráněném úseku, nikoliv na přetížení
pro ochranu dvojitých vedení.
Nedostatky srovnávacích ochranNedostatky srovnávacích ochran
při použití směrových členů je špatná rozlišovací schopnost při zkratech v blízkosti ochrany, kdy při trojpólových zkratech dochází ke zhroucení napětí (neplatí pro fázovou srovnávací ochranu)
Na správnou funkci fázová srovnávací ochrana mají nepříznivý vliv kapacitní proudy vedení, které při normálním provozu způsobují fázové natočení proudů mezi začátkem a koncem vedení
vysoké požadavky na spolehlivost spojovacích vazeb cena spojovacího kabelu, která je v únosných mezích pro délky
zhruba do dvaceti kilometrů. Pro větší vzdálenosti se jeví výhodnější použít vysokofrekvenční vazby po silnoproudém vedení
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
je zapojena na jistící transformátory proudu, které zpravidla nemají ideálně sladěné převody. Je proto nutné věnovat velkou pozornost jak její kompenzaci tak i správnému nastavení citlivosti rozdílového měřícího členu, aby ochrana nepůsobila chybně při normálním provozu či při vnějších zkratech.
při různém hodinovém úhlu spojení vinutí silového transformátoru (nejčastěji spojení Y d ) musíme kromě sladění převodů transformátorů proudu provést i vyrovnání jejich fázového natočení.
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
Blokování při zapínacím rázu Náraz magnetizačního proudu při zapnutí
transformátoru naprázdno může způsobit chybné působení rozdílové ochrany. Velikost vzniklého nárazového proudu závisí:
- na okamžiku zapnutí
- na remanenci jádra transformátoru dané okamžikem posledního vypnutí
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
Magnetický tok ψ se skládá ze dvou složek
- z ustáleného magnetického sinusového toku
- z přechodné stejnosměrné složky
Maximální stejnosměrná složka vzniká při zapnutí v okamžiku, kdy napětí prochází přibližně nulou a může dosáhnout téměř dvojnásobku amplitudy ustáleného toku
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
velikost amplitudy zapínacího magnetizačního proudu závisí na sycení a remanenci jádra transformátoru. Může dosáhnout velikosti (50÷80) Im pro střední a (100÷120) Im pro veliké transformátory, kde Im je označena amplituda ustáleného magnetizačního proudu.
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
Blokování chybného působení při zapínacím rázu bývá obvykle provedeno dvojím způsobem:
1.Časovým zpožděním působení rozdílové ochrany. Časové zpoždění je voleno podle časové konstanty tlumení rázového magnetizačního proudu. Vzhledem k tomu, že rozdílová ochrana má mít co nejrychlejší působemí, časové zpoždění je nežádoucí. Proto se u moderních ochran provádí blokování.
Rozdílová ochrana transformátoruRozdílová ochrana transformátoru
2. Filtrem na druhou harmonickou.Rozborem časového průběhu magnetizačního rázu bylo zjištěno, že obsahuje výraznou druhou harmonickou. Proto při jejím výskytu ochrana blokuje vypínací impuls.