Diferenciální ochrana

Diferenciální ochrana  je jedním z typů reléových ochran , který se vyznačuje absolutní selektivitou a je rychle působící (bez umělého časového zpoždění). Používá se k ochraně transformátorů , autotransformátorů , generátorů , generátorových jednotek, motorů , venkovních elektrických vedení a přípojnic. K dispozici jsou podélné a příčné diferenciální ochrany.

Podélná diferenciální ochrana

Jak to funguje

Princip činnosti podélné diferenciální ochrany je založen na porovnání fázových proudů protékajících úseky mezi chráněným úsekem vedení (nebo chráněným zařízením ). Proudové transformátory ( TA1 , TA2 ) se používají k měření síly proudu na koncích chráněného úseku . Sekundární obvody těchto transformátorů jsou připojeny k proudovému relé ( KA ) tak, že rozdíl proudů z prvního a druhého transformátoru připadá na vinutí relé.

V normálním režimu (1) se hodnoty síly proudu od sebe odečítají a v ideálním případě bude proud v obvodu vinutí proudového relé nulový. V případě zkratu (2) v chráněné sekci již nebude vinutí proudového relé přijímat rozdíl, ale součet proudů, který donutí relé sepnout kontakty a vydá příkaz k vypnutí poškozený úsek.

V reálném případě bude proudovým vinutím relé vždy protékat nenulový proud, nazývaný nesymetrický proud . Přítomnost nevyváženého proudu je způsobena řadou faktorů:

Nutno podotknout, že moderní mikroprocesorová ochranná zařízení jsou schopna tento rozdíl sama zohlednit a při jejich použití jsou zpravidla sekundární vinutí měřicích transformátorů proudu spojena hvězdou na obou koncích chráněného sekce, což indikuje v nastavení ochranného zařízení.

Rozsah

Diferenciální ochrana je instalována jako hlavní ochrana transformátorů a autotransformátorů. Jednou z nevýhod takové ochrany je složitost její implementace: zejména vyžaduje spolehlivou, nehlučnou komunikační linku mezi dvěma sekcemi, kde jsou instalovány proudové transformátory. V tomto ohledu se diferenciální ochrana používá k ochraně jednočinných transformátorů a autotransformátorů o výkonu 6300 kVA a vyšším, paralelně provozovaných transformátorů a autotransformátorů od výkonu 4000 kVA a na transformátorech s výkonem 1000 kVA resp. výše, pokud proudové omezení neumožňuje dosažení potřebné citlivosti v případě zkratu na vysokonapěťových svorkách a nadproudová ochrana má časové zpoždění větší než 0,5 s.

Příčná diferenciální ochrana

Jak to funguje

Princip činnosti příčné diferenciální ochrany spočívá také v porovnávání proudových hodnot, avšak na rozdíl od podélných nejsou proudové transformátory instalovány na různých koncích chráněného prostoru, ale na různých vedeních vybíhajících z jednoho zdroje (např. na paralelních kabelech vybíhajících z jednoho spínač ). Pokud dojde k externímu zkratu, tato ochrana to nepocítí, protože rozdíl v hodnotách síly proudu naměřených na těchto vedeních bude prakticky roven nule. V případě zkratu přímo na jednom z chráněných kabelů nebude proudový rozdíl nulový, což způsobí spuštění ochrany.

Rozsah

Tato ochrana se instaluje na venkovní vedení. Ochrana vybere a zakáže pouze jeden poškozený řádek.

Ochranu tvoří spouštěcí prvek (proudové relé), který se zapíná stejně jako u podélné diferenciální ochrany z výkonové směrové sekce, připojený na rozdíl proudů chráněných vedení a na napětí přípojnice rozvodny.

Provozní proud je přiváděn do ochranného relé přes sériové spojení pomocných kontaktů chráněných vedení, takže ochrana je automaticky deaktivována při odpojení jednoho z vedení, aby se zabránilo jeho neselektivnímu působení v případě vnější zkrat.

Hodnota a znaménko momentu výkonového směrového relé závisí na hodnotě proudu, napětí a úhlu mezi nimi.

V případě zkratu na vedení 1 bude proud ve vedení 1 větší než proud ve vedení 2, takže jejich rozdíl, tedy proud v relé, bude mít stejný směr jako proud ve vedení 1 • Relé směru napájení sepne kontakt KW1 a ochrana vypne poškozené vedení.

Pokud dojde k poruše na vedení 2, proud v něm bude větší než proud na vedení 1 a proud v relé změní směr. Kontakt KW2 se sepne a ochrana odpojí poškozené vedení 2.

Zdroje