Co je ochrana proudu s nulovou sekvencí
Co je to nula sekvence
Abyste pochopili, jak TZNP funguje, musíte si nejprve zapamatovat, co je to třífázová síť. Třífázová síť je střídavá sinusová proudová síť. V třífázovém obvodu jsou fáze vůči sobě posunuty o 120 stupňů. Takto to vypadá v grafu:
Zajímavé! Hlavní myšlenky a opatření třífázových napájecích sítí byly vyvinuty Michaila Osipoviče Dolivo-Dobrovolského. Vyvinul třífázový asynchronní motor s rotorem s krátkým okruhem veverkové klece, s fázovým rotorem a spouštěcím reostatem, jiskrovým svodičem, fázovým měřičem, čítačem frekvencí šipek.
Pokud to znázorníte na vektorovém diagramu, bude obraz připomínat hvězdu s třemi paprsky. Za předpokladu, že proudy a napětí mezi fázemi jsou stejné, bude takový systém nazýván symetrický. Geometrický součet těchto vektorů je nula.
Důležité! Rozlišujte mezi posloupností vpřed a vzad fázová rotace. Fáze jsou označeny písmeny A, B a C. Pak je sekvence A C C přímá, C B A je inverzní. V tomto případě je fázový úhel v obou případech 120 stupňů. S nulovou sekvencí jsou vektory všech fází směrovány v jednom směru, výsledný vektor v normálním stavu systému významně převyšuje tento (3krát ve srovnání s nulovou sekvencí).
V případě mezifázového obvodu se proudy ve všech fázích zvyšují, systém zůstane symetrický. A napětí a proudy nulové sekvence jsou nulové, jako v normálním stavu obvodu.
V důsledku jednofázové zemní poruchy se systém stane asymetrickým a budou sledovány nulové sekvenční proudy I0 a U0. Předpokládejme, že fáze C je uzavřena, pak proudy fází A a B mají tendenci k nule a ve fázi C k třetině Ikz.
Pak:
I0 = 1/3 (Ik + 0 + 0)
Proto Ik = I0 * 3. Tyto proudy se vyskytují pod vlivem zkratového napětí nebo Uк0 mezi výstupem vinutí transformátoru nebo generátoru a bodem, ve kterém došlo ke zkratu.
Rozsah v praxi
Teoretická část bez předběžné přípravy je vnímána poněkud obtížně, proto se přesuneme k praxi a zodpovíme otázku, kde je aplikován TSNP.
Jak již bylo uvedeno, ochrana proudu s nulovou sekvencí se používá ve výbušných sítích s napětím 110 kV s uzemněným nulovým bodem. V sítích vysokého napětí 6, 10 kV a více s izolovaným neutrálem se nepoužívá. Důvodem je skutečnost, že zkratové proudy k zemi jsou velmi velké v sítích s uzemněným nulovým bodem.
Důležité! Protože TZNP chrání před zkratem k zemi, nazývá se někdy zemní ochrana (ZZ).
Jak to funguje
Princip činnosti bezpečnostního spínače spočívá v odpojení spínacího zařízení v případě jednofázových poruch s určitým časovým zpožděním. Časové zpoždění potřebné pro organizaci selektivita ochrany na různých transformátorových stanicích.
Příklad ochranného obvodu proudu s nulovou sekvencí je uveden na obrázku níže:
Používá proudové relé KA a výkonové relé KW. K řízení fázového proudu v rozvodnách proudu se používají proudové transformátory (CT). Jedná se o speciální měřicí transformátory namontované na sběrnici nebo drátu. Na jeho vinutí se indukuje EMF úměrná proudu, který protéká jádrem nebo sběrnicí.
Jednou z hlavních podmínek pro správnou činnost TSNP je to, že CT mají stejné magnetizační křivky. To znamená, že musí být nejen stejné z hlediska vstupních a výstupních charakteristik, ale musí být stejné značky. Kromě toho stojí za zmínku, že chyby jejich výstupních parametrů by neměly být větší než 10 procent. Vidíte je na obrázku níže.
K získání proudů odvozených od rovnováhy systému je signál veden filtrem. Ve skutečné aplikaci spojují vinutí transformátorů k sobě. Toto se nazývá proudový filtr s nulovou sekvencí.
V normálním stavu napájecí sítě jsou nulové sekvenční proudy rovny nule, I výstup I TZNP filtru je také nula. V nouzovém režimu je při zkratu výstupní proud nenulový. Zbývající části ochranného faktoru jsou konfigurovány tak, aby vylučovaly falešné poplachy pro určitý zkratový proud.
Pokud dříve byla proudová ochrana s nulovou sekvencí reléovým obvodem, jsou v současné době k dispozici terminály mikroprocesoru pro ochranné obvody. To znamená, že moderní TZNP lze provádět na obvodech mikrokontroléru.
Uvažovaný systém se používá jako ochrana zálohování. Díky svým vlastnostem lze dosáhnout selektivity provozu, kde REE každého následného TP je rychlejší než u předchozího. Ochrana je nutná k minimalizaci dalšího poškození vedení, transformátorů, generátorů a také k ochraně životního prostředí a lidí, kteří by se mohli dostat do nebezpečné zóny.
Nakonec doporučujeme sledovat užitečné video k tématu článku:
Nyní víte, co je ochrana proudu s nulovou sekvencí, jak to funguje a k čemu slouží. Pokud máte nějaké dotazy, zeptejte se jich na komentáře v článku!
Související materiály:
Načítám ...
