¿Qué es la protección de corriente de secuencia cero?
¿Qué es una secuencia cero?
Para comprender cómo funciona TZNP, primero debe recordar qué es una red trifásica. La red trifásica es una red de corriente sinusoidal alterna. En un circuito trifásico, las fases se desplazan entre sí en 120 grados. Así es como se ve en el gráfico:
Interesante! Las principales ideas y disposiciones de las redes de suministro de energía trifásicas fueron desarrolladas por Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky. Desarrolló un motor asíncrono trifásico con un rotor de jaula de ardilla de corto circuito, con un rotor de fase y un reóstato de arranque, un parachispas, un medidor de fase y un contador de frecuencia de flecha.
Si representa esto en un diagrama vectorial, la imagen se parecerá a una estrella de tres haces. Siempre que las corrientes y los voltajes entre las fases sean iguales, dicho sistema se llamará simétrico. La suma geométrica de estos vectores es cero.
Importante! Distinguir entre secuencia directa e inversa rotación de fase. Las fases se denotan con las letras A, B y C. Luego, la secuencia A B C es directa, C B A es la inversa. En este caso, el ángulo de fase en ambos casos es de 120 grados. Con una secuencia cero, los vectores de todas las fases se dirigen en una dirección, respectivamente, el vector resultante supera significativamente eso (3 veces, en comparación con la secuencia cero) en el estado normal del sistema.
En el caso de un circuito de interfase, las corrientes en todas las fases aumentan, el sistema seguirá siendo simétrico. Y los voltajes y corrientes de la secuencia cero son cero, como en el estado normal del circuito.
Como resultado de una falla a tierra monofásica, el sistema se volverá asimétrico y se observarán corrientes de secuencia cero I0 y U0. Suponga que la fase C está cerrada, entonces las corrientes de las fases A y B tienden a cero, y en la fase C a un tercio de Ikz.
Entonces:
I0 = 1/3 (Ik + 0 + 0)
Por lo tanto, Ik = I0 * 3. Estas corrientes ocurren bajo la influencia de un voltaje de cortocircuito o Uк0 entre la salida del devanado del transformador o generador y el punto en el que ocurrió el cortocircuito.
Alcance en la práctica
La parte teórica, sin preparación preliminar, se percibe de manera bastante complicada, por lo que pasaremos a practicar y responderemos a la pregunta de dónde se aplica el TSNP.
Como ya se mencionó, la protección de corriente de secuencia cero se usa en redes explosivas con un voltaje de 110 kV con un neutro a tierra. En redes de media tensión de 6, 10 kV y más con neutro aislado no se utiliza. Esto se debe al hecho de que las corrientes de cortocircuito a tierra son muy grandes en redes con un neutro a tierra.
Importante! Dado que TZNP protege contra cortocircuitos en el suelo, a veces se denomina protección de tierra (ZZ).
Como funciona
El principio de funcionamiento del interruptor de seguridad es desconectar el equipo de conmutación en caso de fallas monofásicas con un cierto retraso de tiempo. Demora de tiempo necesaria para la organización selectividad de protección en diferentes subestaciones transformadoras.
En la figura siguiente se muestra un ejemplo de circuito de protección de corriente de secuencia cero:
Utiliza el relé de corriente KA y el relé de potencia KW. Para controlar la corriente de fase en las subestaciones de transformadores de corriente, se utilizan transformadores de corriente (CT). Estos son transformadores de medición especiales montados en un bus o cable. Un EMF proporcional a la corriente que fluye a través del núcleo o bus se induce en sus devanados.
Una de las principales condiciones para el correcto funcionamiento del TSNP es que los CT tienen las mismas curvas de magnetización. Esto significa que no solo deben ser iguales en términos de características de entrada y salida, sino que también deben ser de la misma marca. Además, vale la pena señalar que los errores de sus parámetros de salida no deben ser superiores al 10 por ciento. Los ves en la imagen de abajo.
Para obtener las corrientes derivadas del equilibrio del sistema, la señal se pasa a través de un filtro. En una aplicación real, conectan los devanados del transformador entre sí. Esto se llama un filtro de corriente de secuencia cero.
En el estado normal de la red de suministro de energía, las corrientes de secuencia cero son iguales a cero, respectivamente, la salida I del filtro TZNP también es igual a cero. En modo de emergencia, durante un cortocircuito, la corriente de salida no es cero. Las partes restantes del factor de protección están configuradas de tal manera que excluyen falsos positivos para una cierta corriente de cortocircuito.
Si anteriormente la protección de corriente de secuencia cero era un circuito de relé, entonces los terminales de microprocesador para circuitos de protección están actualmente disponibles. Es decir, el TZNP moderno se puede realizar en circuitos de microcontroladores.
El sistema considerado se utiliza como protección de respaldo. Debido a sus propiedades, se puede lograr la selectividad de operación, donde el REE de cada TP posterior es más rápido que en el anterior. Se necesita protección para minimizar el daño adicional a las líneas eléctricas, transformadores, generadores, así como para proteger el medio ambiente y las personas que podrían entrar en la zona de peligro.
Finalmente, recomendamos ver un video útil sobre el tema del artículo:
Ahora ya sabe cuál es la protección de corriente de secuencia cero, cómo funciona y para qué sirve. Si tiene alguna pregunta, ¡asegúrese de hacerla en los comentarios del artículo!
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