Nguyên lý hoạt động của bảo vệ có chiều dòng điện thứ tự không trong lưới điện 110 kV

Bảo vệ thứ tự không theo hướng hiện tại (TNZNP) được sử dụng khi cần bảo vệ các đường dây điện cao áp khỏi các sự cố chạm đất ngắn mạch một pha trên một trong các dây dẫn pha trong mạng điện. Bảo vệ này được sử dụng làm bảo vệ dự phòng cho đường dây cấp điện áp 110 kV. Dưới đây chúng tôi đưa ra nguyên tắc hoạt động của bảo vệ này, xem xét cách thức và với sự trợ giúp của thiết bị nào TNZNP được áp dụng trong mạng điện 110 kV.

Trong kỹ thuật điện, có một khái niệm về hệ thống đối xứng và không cân bằng của dòng điện pha hoặc điện áp. Hệ thống đối xứng đảm bảo dòng điện pha (điện áp) bằng nhau mạng ba pha… Trong trường hợp này, các vectơ của các dòng pha có thể đứng tương đối với nhau theo thứ tự thuận, nghịch và cả bằng 0 (NP).

Theo thứ tự thuận, các vectơ dòng pha đi theo thứ tự A, B, C, mỗi pha trễ pha nhau 120 g.Trình tự đảo ngược là sự xen kẽ của các pha A, C, B, góc lệch pha giống nhau - 120 độ. Trong trường hợp dãy không, vectơ của ba pha trùng nhau về hướng. Một hệ thống bất đối xứng được biểu diễn dưới dạng một giá trị hiện tại — tổng hình học của các vectơ của tất cả các thành phần của chuỗi trực tiếp, âm và không.

Trong quá trình hoạt động bình thường của một phần của mạng điện, hệ thống dòng điện và điện áp đối xứng, áp dụng tương tự cho ngắn mạch pha-pha. Trong trường hợp này, cả điện áp và dòng điện của NP đều bằng không. Trong trường hợp xảy ra sự cố chạm đất một pha, hệ thống sẽ trở nên không đối xứng — xuất hiện dòng điện và điện áp NP.

Trong trường hợp này, dòng điện (điện áp) của một trong các pha không thứ tự bằng một phần ba tổng vectơ của hệ không đối xứng, tương ứng, tổng vectơ của hệ không đối xứng bằng ba lần dòng điện ( điện áp) của LV.

Kết quả tính toán ngắn mạch trong mạng điện cũng cho thấy dòng điện chạm đất một pha trong mạng điện bằng giá trị ba lần của dòng điện NP—3I0 và điện áp phát sinh giữa trung tính của máy biến áp và điểm ngắn mạch. -điểm mạch — đến giá trị ba lần của điện áp NP — 3U0.

Nguyên lý làm việc của bảo vệ quá dòng thứ tự không là kiểm soát giá trị 3I0 của đường dây nguồn và nếu nó đạt đến một giá trị nhất định, nó sẽ tự động tắt cầu dao đường dây nguồn với một độ trễ thời gian nhất định.

Trong thực tế, dòng điện không cân bằng 3I0 thu được ở đầu ra của cái gọi là bộ lọc dòng điện thứ tự không.Bộ lọc này có được bằng cách nối điện đầu và cuối cuộn dây của máy biến dòng của mỗi pha của đường dây.

Trong hoạt động bình thường của một phần của mạng điện, không có dòng điện ở đầu ra của bộ lọc dòng điện NP. Trong trường hợp hỏng hóc - một trong các dây dẫn pha của đường dây điện rơi xuống đất, mất cân bằng xảy ra - một giá trị nhất định của dòng điện 3I0 xuất hiện, giá trị này được cố định ở đầu ra của bộ lọc dòng điện NP.

TNZNP, như một quy luật, bảo vệ đa cấp. Mỗi giai đoạn bảo vệ có thời gian phản ứng riêng, để đảm bảo tính chọn lọc của hoạt động bảo vệ ở các trạm biến áp lân cận, các phần của mạng điện được chia thành các phần (khu vực phủ sóng). Do đó, bảo vệ cung cấp khả năng bảo vệ cho đường dây điện được cung cấp bởi trạm biến áp nơi lắp đặt bộ bảo vệ nhất định và hoạt động như bảo vệ dự phòng cho các trạm biến áp lân cận.

Có một hiện tượng như dao động trong hệ thống. Ví dụ, nếu bảo vệ ngắn mạch giữa các đường dây, bảo vệ khoảng cách, có thể được kích hoạt sai khi hiện tượng này xảy ra, khi đó việc kích hoạt sai TNZNP bị loại trừ, vì bảo vệ này chỉ phản ứng với sự xuất hiện của dòng điện không thứ tự, sự xuất hiện của nó không phải là đặc trưng của hiện tượng dao động trong hệ thống điện .

Bảo vệ được thảo luận trong bài viết thực sự là bảo vệ chống lại sự cố chạm đất, đó là lý do tại sao bảo vệ này có một tên thay thế - bảo vệ chạm đất (GRP).

Những thiết bị nào thực hiện chức năng bảo vệ dòng điện có hướng thứ tự không trong mạng điện

Để đảm bảo bảo vệ đường dây điện khỏi tất cả các loại sự cố (cả ngắn mạch một pha và pha-pha), bảo vệ dòng điện không thứ tự cùng với bảo vệ khoảng cách được áp dụng. Các thiết bị thực hiện các chức năng của các biện pháp bảo vệ này có thể được triển khai cả trên rơle có nguyên lý hoạt động cơ điện và trên các thiết bị hiện đại - thiết bị đầu cuối của bộ vi xử lý để bảo vệ.

Trong số các biện pháp bảo vệ cơ điện, phổ biến nhất là các bộ loại EPZ-1636, có một số sửa đổi khác nhau. Trong điều kiện hiện đại, ưu tiên xây dựng các trạm biến áp phân phối mới hoặc trang bị lại kỹ thuật các công trình cũ thiết bị bảo vệ bộ vi xử lý… Để thực hiện bảo vệ dự phòng cho các đường dây 110 kV, bao gồm TNZNP, thường sử dụng các thiết bị đầu cuối của bộ vi xử lý do ABB sản xuất, ví dụ như thiết bị đa chức năng REL650.