Co to jest ochrona prądu zerowej sekwencji
Co to jest sekwencja zerowa?
Aby zrozumieć, jak działa TZNP, musisz najpierw pamiętać, czym jest sieć trójfazowa. Sieć trójfazowa jest siecią prądu przemiennego sinusoidalnego. W obwodzie trójfazowym fazy są przesunięte względem siebie o 120 stopni. Tak to wygląda na wykresie:
Ciekawy! Główne pomysły i postanowienia dotyczące trójfazowych sieci zasilających zostały opracowane przez Michaiła Osipowicza Dolivo-Dobrovolsky'ego. Opracował trójfazowy silnik asynchroniczny z zwarciowym wirnikiem klatkowym, z wirnikiem fazowym i reostatem rozruchowym, iskiernikiem, miernikiem faz, licznikiem częstotliwości strzałek.
Jeśli zobrazujesz to na schemacie wektorowym, obraz będzie przypominał gwiazdę trójwiązkową. Pod warunkiem, że prądy i napięcia między fazami są równe, taki układ będzie nazywany symetrycznym. Suma geometryczna tych wektorów wynosi zero.
Ważne! Rozróżnij sekwencję do przodu i do tyłu rotacja faz. Fazy są oznaczone literami A, B i C. Następnie sekwencja A B C jest bezpośrednia, C B A jest odwrotna. W tym przypadku kąt fazowy w obu przypadkach wynosi 120 stopni. W przypadku sekwencji zerowej wektory wszystkich faz są skierowane odpowiednio w jednym kierunku, powstały wektor znacznie przekracza to (3 razy, w porównaniu z sekwencją zerową) w normalnym stanie układu.
W przypadku obwodu międzyfazowego prądy we wszystkich fazach rosną, układ nadal pozostanie symetryczny. Napięcia i prądy w sekwencji zerowej wynoszą zero, tak jak w normalnym stanie obwodu.
W wyniku zwarcia doziemnego jednofazowego układ stanie się asymetryczny i zaobserwowane zostaną prądy sekwencji zerowej I0 i U0. Załóżmy, że faza C jest zamknięta, wówczas prądy faz A i B mają tendencję do zera, a w fazie C do jednej trzeciej Ikz.
Następnie:
I0 = 1/3 (Ik + 0 + 0)
Stąd Ik = I0 * 3. Prądy te występują pod wpływem napięcia zwarciowego lub Uk0 między mocą wyjściową uzwojenia transformatora lub generatora a punktem, w którym wystąpiło zwarcie.
Zakres w praktyce
Część teoretyczna bez wstępnego przygotowania jest postrzegana jako raczej trudna, dlatego przejdziemy do ćwiczeń i odpowiemy na pytanie, gdzie stosuje się TSNP.
Jak już wspomniano, zabezpieczenie przeciw zerowej sekwencji prądu jest stosowane w sieciach wybuchowych o napięciu 110 kV z uziemionym punktem zerowym. W sieciach średniego napięcia 6, 10 kV i więcej z izolowanym punktem zerowym nie jest stosowany. Wynika to z faktu, że prądy zwarciowe do ziemi są bardzo duże w sieciach z uziemionym punktem zerowym.
Ważne! Ponieważ TZNP chroni przed zwarciem do uziemienia, czasami nazywane jest ochroną ziemną (ZZ).
Jak to działa
Zasada działania wyłącznika bezpieczeństwa polega na odłączeniu urządzenia przełączającego w przypadku zwarć jednofazowych z pewnym opóźnieniem czasowym. Czas potrzebny na organizację selektywność ochrony na różnych podstacjach transformatorowych.
Przykład obwodu ochrony prądu zerowej sekwencji pokazano na poniższym rysunku:
Wykorzystuje przekaźnik prądowy KA i przekaźnik mocy KW. Do sterowania prądem fazowym w przekładnikach prądowych stosuje się przekładniki prądowe (CT). Są to specjalne transformatory pomiarowe montowane na szynie lub przewodzie. EMF proporcjonalny do prądu przepływającego przez rdzeń lub szynę indukowany jest na jego uzwojeniach.
Jednym z głównych warunków prawidłowego działania TSNP jest to, że przekładniki prądowe mają te same krzywe magnesowania. Oznacza to, że muszą one być nie tylko takie same pod względem parametrów wejściowych i wyjściowych, ale także muszą być tej samej marki. Ponadto warto zauważyć, że błędy ich parametrów wyjściowych nie powinny przekraczać 10 procent. Widzisz je na obrazku poniżej.
Aby uzyskać prądy pochodzące z bilansu systemu, sygnał jest przepuszczany przez filtr. W prawdziwym zastosowaniu łączą ze sobą uzwojenia transformatora. Nazywa się to filtrem prądu o zerowej sekwencji.
W normalnym stanie sieci zasilającej prądy sekwencji zerowej wynoszą odpowiednio zero, wyjścia I filtra CTLP są również zerowe. W trybie awaryjnym podczas zwarcia prąd wyjściowy jest niezerowy. Pozostałe części współczynnika ochrony są skonfigurowane w taki sposób, aby wykluczyć fałszywe alarmy dla określonego prądu zwarciowego.
Jeśli poprzednio zabezpieczenie prądowe w sekwencji zerowej było obwodem przekaźnikowym, wówczas zaciski mikroprocesorowe dla obwodów ochronnych są obecnie dostępne. Oznacza to, że nowoczesne TZNP można wykonywać na obwodach mikrokontrolera.
Rozważany system służy jako ochrona kopii zapasowej. Ze względu na swoje właściwości można osiągnąć selektywność działania, gdzie REE każdego kolejnego TP jest szybszy niż na poprzednim. Konieczna jest ochrona, aby zminimalizować dalsze uszkodzenia linii energetycznych, transformatorów, generatorów, a także chronić środowisko i ludzi, którzy mogą dostać się do strefy zagrożenia.
Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu na temat tego artykułu:
Teraz wiesz, co to jest ochrona prądu zerowej sekwencji, jak to działa i do czego służy. Jeśli masz pytania, zadaj je w komentarzach pod artykułem!
Powiązane materiały:
Ładowanie...
