Védelmek és automatikák 7. előadás. Távolsági védelem.. 2011-2012 év, I. félév Előadó: Póka Gyula
Távolsági védelem Általános tudnivalók Hurkolt hálózatra távvezetékeinek zárlatvédelmére kétféle védelem alkalmazható: távolsági védelem, amely lépcsős impedancia-idő karakterisztikájával és teljesítmény-irányreléjével alkalmas erre, és szakaszvédelem, amely a két végpont villamos mennyiségeit hasonlítja össze (differenciál-elvű védelem). A távolsági védelmet nagyfeszültségű hurkolt hálózatok távvezetékeinek zárlatvédelmére igen gyakran alkalmazzák, mivel irányításával és fokozatainak megfelelő beállításával szelektívvé tehető, és nem igényel összeköttetést (csatornát) a két oldal között [csak begyorsítására szoktak alkalmazni “igen/nem” védelmi parancsátvitelt (lásd később)] BME-VMT PÓKA GYULA 2
Távolsági védelem által védett távvezeték. Hurkolt hálózaton zárlat felléptekor mindkét (mindegyik) oldali megszakítót ki kell kapcsolni! BME-VMT PÓKA GYULA 3
Távolsági védelem lépcsős karakterisztikája AB BC harmadik fokozat második fokozat t t 3 2 első fokozat s1 , s2 , s’1 = maximális mérési hiba -s1 +s1 -s2 +s2 -s’1 t 2 B C önidő A önidő l kordináta rendszer: ha S ß t S = zárlati teljesítményirány à BME-VMT PÓKA GYULA 4
Séma a beállításszámításhoz. ZAB ZBC A V C B Xtr a párhuzamosan kapcsolt transzformátorok eredője Beállítandó védelem S BME-VMT PÓKA GYULA 5
V védelem fokozatainak beállításszámítása. Első fokozat beállítási egyenlete: (biztosan ne érjen át a következő [BC] távvezetékre) Második fokozat beállítási egyenletei: a.) minimum feltétel: (biztosan elérjen a védett [AB] távvezeték végéig, azaz védje az első fokozattal nem védett szakaszt) b.) első maximum feltétel: (biztosan ne ütközzön a következő [BC] vezeték második fokozata elejével = első fokozata végével) c.) második maximum feltétel: (biztosan ne nyúljon át a B gyűjtősínre csatlakozó transzformátorokon [leágazásokra]) BME-VMT PÓKA GYULA 6
Mérőelem érzékelési egyenletei különböző zárlatfajtáknál. Zm ZV Zárlat helye I ~ UG Im Védelem fel-szerelési helye FN és 2FN zárlat: A UA véd=UAG-Im1Zm1-Im2Zm2-Im0Zm0=I1ZV1+I2ZV1+I0ZV0 ZV1-et kiemelve,és az áramokkal átosztva: ahol: A véd A 3-3 egyenlet ciklikus fáziscserével B C 3F, 2F és 2FN zárlat: (szimmetrikus összetevőkkel kiszámítható)
Elektromechanikus távolsági védelem felépítése. Mérő elem Ébresztő elemek Ki- vá- lasz- tó rend- szer Teljesítmény- irányelem Parancsvégre- hajtó elem Többlépcsős időrelé 3Io > rel é KI 0000 végkioldás megszakítóra kioldás mér őelem-fokozatátkapcsolás BME-VMT PÓKA GYULA 8
Elektronikus és digitális távolsági védelem felépítése. Több fokozat irányváltással A mérőelemek poligon karakterisztikájuak EVA esetén fáziskiválasztás is 3I0> Első fokozati mérőelemek AB BC CA A0 B0 C0 Második fokozati mérőelemek önidő t2 3I0> engedélyezés Harmadik, negyedik, stb. fokozati mérőelemek (hasonló felépítésűek, mint a második fokozat) t3, t4, stb. Parancs-végrehajtó elem Megszakító kioldás Időrelék KI Kimenő relék BME-VMT PÓKA GYULA 9
Ív- (és HIBA-) ellenállás miatt bővített impedancia-terület, amit a távolsági védelem mérőelemének érzékelni kell! védett elem impedancia-iránya jX betáplálási torzítási tényező: ζ = Izárl/Ivéd ˝ RÍV A védelem és a zárlat helye közötti impedancia Zeredő R BME-VMT PÓKA GYULA 10
Külön mérő- és irányelem komplex karakterisztikája jX RETESZEL második fokozat karakterisztikája első fokozat karakterisztikája KIOLD (impedancia-körkarakterisztika) R irányelem VEZETÉK VÉGE védendő távvezeték impedancia-iránya mérőelemek: Ívkompenzálás R tengely irányába eltolt kör-karakterisztikával BME-VMT PÓKA GYULA 11
Mérőelem MHO karakterisztikája BME-VMT PÓKA GYULA 12
Poligon karakterisztika PÓKA GYULA 13
Különböző karakterisztikák lengésérzékenysége . . . . BME-VMT PÓKA GYULA 14
Áramváltók szekunder köreinek bekötése. BME-VMT PÓKA GYULA 15
Áramváltók polaritásának ellenőrzése. + BME-VMT PÓKA GYULA 16
Reed relé túlfeszültség-csökkentő köre. megszakító kioldó tekercs C E R védelem belseje – KI + BME-VMT PÓKA GYULA 17
V É G E ! BME-VMT PÓKA GYULA 18