Oblouková ochrana je speciální typ vysokorychlostní ochrany proti zkratu , založená na registraci světelného spektra otevřeného elektrického oblouku.
Významné nebezpečí pro kompletní rozváděče ( KRU ) s napětím 6-10 kV představují vnitřní zkraty (SC), doprovázené elektrickým obloukem (ED). Teplota elektrického oblouku může dosáhnout hodnot řádově 7000 ... 12000 °C za méně než jednu periodu průmyslové frekvence.
Elektrický oblouk působí na konstrukční prvky rozváděče, způsobuje poškození různé závažnosti a při absenci adekvátních a včasných opatření k jeho odstranění nevyhnutelně vede k jejich zničení. Experimenty provedené ve Výzkumném centru pro testování vysokonapěťových zařízení (NITs VVA) ukazují, že otevřený elektrický oblouk v izolovaných prostorech rozváděče vede k poškození izolace (zpravidla se jedná o izolátory průchodek). Stupeň poškození závisí na druhu izolačního materiálu, velikosti zkratového proudu a době jeho toku.
Záblesková ochrana přípojnic (DuZSh) nebo záblesková ochrana (ZDZ) se používá k ochraně přípojnic a prvků přípojnic rozváděčů 6-10 kV umístěných v uzavřených prostorech (KRU nebo KRUN). Práce ochrany je založena především na fyzikálním principu. Může reagovat na dva faktory: záblesk světla v odděleních rozváděče a na mechanický dopad oblouku. V tomto ohledu může být použit pouze v rozvaděčích, kde jsou všechny části vedoucí proud umístěny v uzavřených prostorech.
Ke zvýšení tlaku vzduchu v omezeném prostoru buňky rozváděče reaguje ventil ZDZ. U tohoto typu ventilu s dálkovým ovládáním se jako senzor, který reaguje na zvýšení tlaku vzduchu, používají speciální vypouštěcí ventily s koncovými spínači namontovanými v rozváděči.
Jedná se o systém hadic, zpětných ventilů a membránového spínače. Ke každému chráněnému prostoru článku je připojena hadice, hadice jsou kombinovány přes zpětné ventily, kombinovaná sekce je připojena k membránovému spínači, který reaguje na tlakové vlny vytvářené elektrickým obloukem. [jeden]
Fototyristorový typ ZDZ reaguje na světelný záblesk elektrického oblouku. Jako senzor, který reaguje na světelný záblesk elektrického oblouku, se používá fototyristor.
Stejně jako fototyristorový typ ZDZ i tento typ ZDZ reaguje na světelný záblesk elektrického oblouku. Optický senzor (FOS) se používá jako senzor, který reaguje na světelný záblesk elektrického oblouku. Používají se dva typy VOD:
WOD jsou umístěny jeden po druhém v každém oddělení buňky KRU:
Existují i ekonomické možnosti umístění WTO - např. jeden WOD může být současně umístěn jak v oddílech přípojnic, tak v oddílech výsuvných prvků ve více buňkách jedné sekce. V případě zkratu oblouku každý FOS detekuje světelný záblesk elektrického oblouku a generuje signál „Trigger“, který je přenášen optickým vedením na MP svorku ZDZ. Svorka MP ZDZ zase na základě „provozních“ signálů z FOS generuje příkazy k vypnutí příslušných spínačů, aby se eliminoval zkrat oblouku.
Aby se zabránilo nesprávné činnosti RCPS, je zajištěno řízení proudu - signál vypnutí vydává svorka MP RCPS pouze v případě, že existují 2 faktory:
Za přítomnosti pouze signálu „Provoz“ z VOD bez signálu „Start MTZ“ nejsou jističe odpojeny od SRZ a svorka MP SRZ generuje signál „Výpadek VOD“.
Konstrukce optoelektrické obloukové ochranyOptoelektrickou obloukovou ochranu podle typu použitých snímačů lze rozdělit do dvou skupin: s polovodičovými fotosenzory a s optickými snímači . Typ senzoru určuje nejen algoritmy zpracování informací, ale také provádění ochran, které lze klasifikovat jako individuální a centralizované.
Centralizovaná ochrana je zpravidla určena k ochraně sekce nebo skupiny buněk a neposkytuje selektivní detekci zóny poškození. Optické senzory, jako jsou polovodičová fotozařízení, jsou zapojeny paralelně a FOS je zapojen ve formě smyčky.
Individuální návrh ochrany umožňuje působit na jistič poškozeného článku, zajistit selektivitu ochranného zásahu a identifikovat poškozenou zónu.
Konstrukce ochrany před optoelektrickým obloukem (OEDS)Oblouková ochrana rozváděče by měla být postavena s ohledem na jeho konstrukční vlastnosti a typy spínacích zařízení. K tomu je nutné vyčlenit jako speciální prvky rozváděče, které zahrnují buňky vstupního spínače, buňku sekčního spínače, speciální zóny (oddělení) buněk rozváděče: oddíl přípojnicového můstku, oddíly vysokonapěťových jističů, napěťového transformátoru atd. Takové rozdělení rozváděče do zón umožní nejoptimálněji provádět úkony na spínacích zařízeních s minimalizací objemů poškození.
V případě zkratu ve speciálních prvcích je nutné úsek bez časové prodlevy odpojit a v případě zkratu ve speciálních prostorech, např. v oddílech měřicích transformátorů proudu, kabelových koncovkách a průchodkách. je možné odpojit pouze poškozený článek např. při použití vakuových jističů.
Vyhoření oblouku v článku úvodního vypínače vyžaduje zásah do vypnutí nejen sekčního vypínače, ale i vypínače ze strany vysokého napětí výkonového transformátoru. Poškození sekčního spínače vyžaduje odpojení vstupních spínačů. S ohledem na výše uvedené by ochrana měla poskytovat selektivní detekci obloukových zkratů v článcích a jejich oddílech.
Ke konstrukci obloukové ochrany rozváděče existuje i jiný přístup, podle kterého je nutné případný zkrat v rozváděči vypnout úvodním vypínačem, což vede k „vykoupení“ úseku. Tento přístup zjednodušuje realizaci ochrany a umožňuje kombinaci senzorů, např. umožňuje vyrobit optoelektrický senzor jako jediný, což probíhá při použití optického komunikačního vedení zapojeného do „smyčky“. Při implementaci ochrany podle první možnosti je možné kombinovat OEPD a zařízení, která působí na stejné spínače.
Výše uvedené typy ochranných relé (ochranná relé ventilového a membránového typu, reléová ochrana s membránovým spínačem, reléová ochrana fototyristorového a optického typu) patří do třídy zapisovačů (snímačů) obloukových poruch.
Systém obloukové ochrany přípojnic používající takové zapisovače závisí na reléových ochranných zařízeních, která zajišťují řízení proudu, a na mezilehlých relé, která vypínají vysokonapěťový jistič. Celková rychlost takových systémů je zpravidla 30 ms nebo více.
Distribuovaná nezávislá reléová ochrana eliminuje potřebu použití proudových spouštěcích zařízení a mezilehlých relé třetích stran, což výrazně zvyšuje spolehlivost systému a výrazně zvyšuje jeho rychlost.
Distribuované nezávislé ZDZ má následující hlavní vlastnosti:
Za účelem zvýšení rychlosti v moderních zařízeních byla diskrétní Fourierova transformace opuštěna ve prospěch rychlejších metod provozu proudového prvku (práce na okamžitých hodnotách, analýza první a druhé derivace proudu atd.)
Je třeba poznamenat, že požadavky a zkušební metody na obloukovou odolnost prvků rozváděčového zařízení, požadavky na rychlost a typ obloukové ochrany nejsou dnes upraveny. Ve stávajících směrnicích (Nařízení RAO "UES Ruska" ze dne 01.07.98 N 120 "O opatřeních ke zlepšení výbuchu a požární bezpečnosti energetických zařízení" a ze dne 29.3.2001 N 142 "O prioritních opatřeních ke zlepšení spolehlivosti práce RAO "UES of Russia") a regulačních (" Pravidla pro technický provoz elektráren a sítí, 15. vydání, bod 5.4.19) dokumentů, existují pouze požadavky na potřebu vysokorychlostní ochrany proti obloukovým zkratům uvnitř rozváděčových skříní.
| Řízení | |
|---|---|