Какво е защита от нулева последователност на тока

Най-честата неизправност в трифазна мрежа е заземяване. Интерфазните разломи са по-рядко срещани. В 110 kV мрежи от нулеви фазови разломи се използва защита от токова последователност с нулева последователност, съкратено като TZNP. В тази статия ще разгледаме нейната структура, принцип на работа и предназначение.

Какво е нулева последователност

За да разберете как работи TZNP, първо трябва да запомните какво представлява трифазна мрежа. Трифазната мрежа е мрежа с променлив синусоидален ток. В трифазна верига фазите се изместват една спрямо друга на 120 градуса. Ето как изглежда на диаграмата:

Трифазна мрежа

Интересно! Основните идеи и разпоредби на трифазните захранващи мрежи са разработени от Михаил Осипович Доливо-Доброволски. Той разработи трифазен асинхронен двигател с късо съединение с клема ротор, с фазов ротор и стартов реостат, искроуловител, фазов метър и брояч на честотата на стрелката.

Ако изобразите това на векторна диаграма, изображението ще наподобява звезда с три лъча. При условие, че токовете и напреженията между фазите са равни, такава система ще се нарича симетрична. Геометричната сума на тези вектори е нула.

Трифазна мрежа векторна диаграма

Важно! Разграничете напред и назад ред фазово въртене, Фазите се означават с буквите A, B и C. Тогава последователността A B C е директна, C B A е обратната. В този случай фазовият ъгъл и в двата случая е 120 градуса. При нулева последователност векторите на всички фази са насочени в една посока, съответно полученият вектор значително надвишава този (3 пъти, в сравнение с нулевата последователност) в нормалното състояние на системата.

В случай на междуфазна верига, токовете във всички фази се увеличават, системата все още ще остане симетрична. А напреженията и токовете на нулевата последователност са нулеви, както в нормалното състояние на веригата.

В резултат на еднофазна земна повреда системата ще стане асиметрична и ще се наблюдават токове от нулева последователност I0 и U0. Да предположим, че фаза С е затворена, токовете на фази А и В са склонни към нула, а във фаза С - към трета от Ikz.

Тогава:

I0 = 1/3 (Ik + 0 + 0)

Следователно Ik = I0 * 3. Тези токове възникват под въздействието на напрежение на късо съединение или Uк0 между изхода на намотката на трансформатора или генератора и точката, в която е възникнало късото съединение.

Обхват на практика

Теоретичната част без предварителна подготовка се възприема като доста трудна, следователно ще преминем към практика и ще отговорим на въпроса къде се прилага TSNP.

TZNP

Както вече споменахме, защитата от ток с нулева последователност се използва в експлозивни мрежи с напрежение 110 kV със заземен неутрал. В мрежи със средно напрежение от 6, 10 kV и повече с изолиран неутрал не се използва. Това се дължи на факта, че токовете на късо съединение към земята са много големи в мрежи със заземен неутрал.

Важно! Тъй като TZNP предпазва от късо съединение към земята, понякога се нарича земна защита (ZZ).

Как работи

Принципът на работа на предпазния превключвател е да изключи превключващото оборудване в случай на еднофазни неизправности с определено време закъснение. Закъснение във времето, необходимо за организацията избирателност на защита при различни трансформаторни подстанции.

Пример на схема за защита на ток с нулева последователност е показан на фигурата по-долу:

TSNP схема

Той използва релето за ток KA и силовото реле KW. За управление на фазовия ток в токови трансформаторни подстанции се използват токови трансформатори (СТ). Това са специални измервателни трансформатори, монтирани на шина или проводник. ЕМП, пропорционален на тока, протичащ през сърцевината или шината, се индуцира върху намотките му.

Едно от основните условия за правилната работа на TSNP е, че КТ имат еднакви криви на намагнитване. Това означава, че те трябва да бъдат не само еднакви по отношение на входните и изходните характеристики, но и да бъдат от една и съща марка. В допълнение, заслужава да се отбележи, че грешките на техните изходни параметри не трябва да бъдат повече от 10 процента. Виждате ги на снимката по-долу.

Токови трансформатори

За да получите токовете, получени от баланса на системата, сигналът се предава през филтър. В реално приложение те свързват намотки на трансформатори помежду си. Това се нарича токов филтър за нулева последователност.

В нормалното състояние на захранващата мрежа токовете на нулевата последователност са нулеви, съответно I изходите на филтъра на CTLP също са нулеви. В авариен режим, по време на късо съединение, изходният ток е не нулев. Останалите части на защитния фактор са конфигурирани по такъв начин, че да изключват фалшиви положителни стойности за определен ток на късо съединение.

Ако преди защитата на нулевата последователност на тока е била релейна верига, то в момента са налични микропроцесорни клеми за защитни вериги. Тоест съвременният TZNP може да се изпълнява на микроконтролерни вериги.

Разглежданата система се използва като резервна защита. Благодарение на свойствата си, може да се постигне селективност на работа, където REE на всеки следващ TP е по-бърз, отколкото на предишния. Защитата е необходима, за да се сведат до минимум по-нататъшните щети на електропроводи, трансформатори, генератори, както и за опазване на околната среда и хората, които могат да влязат в опасната зона.

И накрая, препоръчваме да гледате полезно видео по темата на статията:

Сега знаете каква е защитата на ток с нулева последователност, как работи и за какво е предназначена. Ако имате въпроси, не забравяйте да ги зададете в коментарите под статията!

Свързани материали:

(4 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *