Proteção de sobrecorrente de linha
Proteção de sobrecorrente de linha
A proteção de sobrecorrente (proteção de sobrecorrente) de linhas é difundida em redes radiais de alimentação única e é instalada em cada linha.
A seletividade é obtida selecionando os parâmetros ICp e tss — correntes de operação de proteção e tempo de operação de proteção.
As condições de seleção são as seguintes:
a) Corrente de corte Iss > Azp max i,
onde: azp max i é a corrente operacional máxima da linha.
b) tempo de reação tsz i = tss (i-1) max + Δt,
onde: tss (i-1) max é o tempo máximo de resposta da proteção da linha anterior, Δt é o nível de seletividade.
A seleção do tempo de resposta da proteção de sobrecorrente com características independente (a) e dependente (b) é mostrada na fig. 1 para uma rede radial.
Arroz. 1. Seleção do tempo de resposta da proteção de sobrecorrente com características independentes (a) e dependentes (b).
A corrente de operação da proteção de sobrecorrente é expressa pela fórmula:
AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,
onde: K.ot — coeficiente de ajuste, Kh ' — coeficiente de auto-início, Kv É o coeficiente de retorno.Para relés com ação direta: Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 — 0,7.
Para um relé indireto: Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.
Coeficiente de autoinicialização: Kc= 1,5 — 6.
Arroz. 2. Diagrama de blocos para ligar um relé de ação indireta.
O relé indireto é caracterizado por ligar o próprio relé através de um transformador de corrente e um circuito com coeficientes de transmissão KT e K.cx conforme mostrado na fig. 2. Portanto, a corrente na linha protegida Iss está relacionada com a corrente de operação do relé ICp conforme a fórmula: ICp = KcxAzCZ/ KT.
ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.
O coeficiente de sensibilidade da proteção é caracterizado pela relação entre a corrente no relé em modo de curto-circuito com corrente mínima (I rk.min) e a corrente de operação do relé (Iav): K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.
MTZ é considerado sensível se K3 com um curto-circuito da linha protegida pelo menos 1,5-2 e com um curto-circuito (curto-circuito) na seção anterior, onde essa proteção funciona como um backup, pelo menos 1,2. Isso significa que P3 deve ter K3 = 1,5 -2, com curto-circuito em T.3 e K3 = 1,2 com curto-circuito em T.2. (Figura 1).
Conclusões:
a) a seletividade do MTZ é fornecida apenas em uma rede radial com uma fonte de energia,
b) a proteção não é de ação rápida e o atraso mais longo nas seções da cabeça onde o curto-circuito rápido é particularmente importante,
c) a proteção é simples e confiável, aplicada a relé de corrente RT-40 series e relé de tempo e relé RT-80 para características de resposta independentes e dependentes de corrente, respectivamente,
d) utilizado em redes radiais <35kV.
Quebra de linha atual
A sobrecarga é uma proteção de ação rápida.A seletividade é assegurada pela seleção da corrente de operação, que é maior que a corrente máxima de curto-circuito em caso de curto-circuito nos pontos de rede da área desprotegida.
Izz = Berço • Azdo out max,
onde: K.ot — fator de ajuste (1,2 — 1,3), Ida ext. Max - corrente de curto-circuito máxima para um curto-circuito fora da zona.
Portanto, a sobrecorrente protege parte da linha conforme mostrado na fig. 3 para o caso de um curto-circuito trifásico
Arroz. 3. Proteção de parte da linha por interrupção de corrente.
Corrente de interrupção do relé: IСр = KcxАзС.З./KT
No entanto, para uma subestação sem saída, é possível proteger totalmente a linha antes de entrar no transformador ajustando uma proteção de corrente de curto-circuito no lado baixo, conforme mostrado na Fig. 4 para o caso de curto-circuito em T.2.
Figura 4. Esquema de proteção de subestação sem saída.
Conclusões:
a) a seletividade da interrupção de corrente é assegurada pela seleção da corrente de operação maior que a corrente máxima do curto-circuito externo e é realizada em redes de qualquer configuração com qualquer número de fontes de energia,
b) proteção de ação rápida, trabalhando de forma confiável nas seções do cabeçote onde é necessário um desligamento rápido,
c) defende principalmente parte da linha, tem uma zona defensiva e por isso não pode ser a defesa principal.
Proteção diferencial linear
A proteção diferencial longitudinal reage às mudanças na diferença entre as correntes ou suas fases, comparando seus valores com a ajuda de dispositivos de medição instalados no início e no final da linha. Para proteção longitudinal, comparando as correntes mostradas na Fig. 5, a corrente de operação do relé. AzCr é definido pela expressão: ICr1c - i2c.
Arroz. 5… Circuito de proteção com linha diferencial longitudinal.
No modo de linha normal ou no modo externo K3(K1), nos enrolamentos primários dos transformadores de corrente, em ambos os casos, circulam as mesmas correntes e no relé a diferença das correntes: IR = Az1v — Az2v
No caso de K3 interno (K2), a corrente do relé passa a ser: IR= Az1v+ Az2v
Com fonte de alimentação unidirecional e K3 (K2) interno I2c= 0 e corrente do relé: IR= Az1c
Com K3 externo, a corrente de desequilíbrio I passa pelo relé causada pela diferença nas características do TP:
AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,
onde I1, I2 são as correntes de magnetização TA reduzidas aos enrolamentos primários.
A corrente de desequilíbrio aumenta com o aumento da corrente primária K3 e em modos transitórios.
A corrente de operação do relé deve ser regulada pelo valor máximo da corrente de desequilíbrio: IRotsinb max
A sensibilidade protetora é definida como: K3 = Azdo min/ KT3Sr
Mesmo para linhas de transmissão relativamente curtas de redes comerciais de empresas industriais, os TPs estão localizados longe uns dos outros. Como a proteção deve abrir as duas chaves Q1 e Q2, dois TAs são instalados nas extremidades da linha, o que leva a um aumento da corrente de desequilíbrio e a uma diminuição da corrente no relé em K3 da linha, pois o enrolamento secundário a corrente é distribuída por 2 TA.
Para aumentar a sensibilidade e ajustar a proteção diferencial, são utilizados relés diferenciais especiais com parada, o relé é acionado por um TA saturado intermediário (NTT) e desativação automática da proteção.
A proteção lateral é baseada na comparação das correntes das mesmas fases em uma extremidade de linhas paralelas. Para proteção lateral de linhas paralelas mostradas na fig. 6, relé atual IR = Az1v - Az2v.
Arroz. 6… Circuito de proteção cruzada de linha paralela
Com K3 externo (K1), o relé tem uma corrente de desequilíbrio: IR = Aznb.
A corrente de operação do relé é determinada de forma semelhante à proteção longitudinal.
Em K3 (K2) a proteção é acionada, mas se K2 for para o final da linha, devido ao fato da diferença de correntes diminuir, a proteção não funciona. Além disso, a proteção cruzada não revela um cabo danificado, o que significa que não pode ser a principal proteção de linhas paralelas.
A introdução de um elemento de direção hidráulica de ação dupla no circuito elimina essa desvantagem. Com K3 em uma das linhas, os relés de direção de potência permitem que o disjuntor na linha com falha seja operado.
A proteção diferencial longitudinal e lateral é amplamente utilizada em sistemas de fornecimento de energia para proteger transformadores, geradores, cabos paralelos em combinação com proteção de sobrecorrente.