PROTECTII DIFERENTIALE SI COMPARATIVE ALE LINIILOR

PROTECTII DIFERENTIALE SI COMPARATIVE ALE LINIILOR

PROTECTII DIFERENTIALE LONGITUDINALE ALE LINIILOR

CONSIDERATII GENERALE

Lichidarea selectiva si totodata rapida a defectelor de pe liniile din retelele complexe se poate obtine nu numai prin protectia de distanta, ci si prin protectii diferentiale longitudinale, care compara sensurile cutrntilor(considerate conventional)de la cele doua capete ale zonei protejare.Aceasta comparare necesita fie conductoare auxiliare de legatura intre protectiile de la cele doua capete ale liniei, fie realizarea unei legaturi intre aceste protectii prin intermediul curentilor de inalta frecventa.

Din considerente economice prima solutie este indicate la linii de lungimi relativ mici (pana la maximum 20 km) si deci de tensiuni pana la 35 kV, iar a dous solutie este indicata pentru linii de lungimi mari (peste 20 km) si deci de tensiuni de la 110 kV in sus.

De asemenea, lichidarea selective si rapida a defectelor se poate obtine in retelele complexe si prin protectii in care compararea sensului(conventional) de circulatie al curentilor de la cele doua capete ale liniei se efectueaza nu pe baza principiului diferential , ci pe baza principiului directional; aceste protectii(care, ca si cele diferentiale ,necesita o legatura-prin conductoare auxiliare sau prin curenti de inalta frecventa-intre pritectiile de la cele doua capete ale liniei) vor fi denumite, protectii comparative.

De fapt, atat protectile diferentiale, cat si cele comparative, efectueaza in fond compararea fazei curentilor de la capetele zonei protejate,aceasta comparare fiind insa realizata prin metode si scheme diferite.In acest sens protectiile diferentiale ar putea fi de asemenea denumite protectii comparative.

SCHEME CU CIRCULATIA CURENTILOR

In realizarea obisnuita a schemei cu circulatia curentilor- ca la generatoare, transformatoare, blocuri generator-trabsformator - protectia diferentiala longitudinala se poate utilize numai in cazul liniilor foarte scurte, de maximum cateva sute de metri, cum sunt de exemplu liniile de alimentare a serviciilor intrne din centrele electrice.Schema simplificata (pentru o singura faza)a unei asemenea protectii este reprezentata in figura de mai jos:circuitul diferential se intinde pe intreaga lungime a liniei, iar releul intermediar comanda declansarea intreruptoarelor de la ambele capete.

Fig.1

De-a lungul liniei protejate trebuie deci instalate patru conductoare auxiliare pentru realizarea circuitului diferntial si doua conductoare auxiliare pentru transmiterea comenzii de declansare la capatul opus celui la care este instalat releul intermediar.

In cazul liniilor de lungime mai mare decat cea mentionata rezistenta conductoarelor auxiliare din circuitul diferential creste mult, ceea ce conduce la doua dificultati:

a) poate fi depasita impedanta maxima admisa in secundarul transformatoarelor de curent din considerentul limitarii erorii la valoarea de 10%, rezultand astfel erori mai mari si deci curenti mari de dezechilibru;

b)diferenta dintre impedanta celor doua bucle ale circuitului diferential( bucla TC1-releu 1 si bucla TC2 -releu 1) creste cu lungimea liniei, ca urmare crescand si curentii de dezechilibru.Cresterea curentilor de dezechilibru, din cele doua cause mentionate, conduce la micsorarea sensibilitatii si la imposibilitatea obtinerii coeficientului de sensibilitate necesar,

chiar daca se folosesc TSR si relee cu bobine de frane.

A doua dificultate poate fi inlaturata prin montarea unui numar dublu de relee, conectate conform schemei simplificate ( pentru o singura faza)din figura urmatoare; datorita simetriei, impedantele celor doua bucle ale circuitului diferential devin egale.Sunt necesare in plus inca trei conductoare auxiliare-cate unul pentru fiecare faza-instalate de-a lungul liniei, insa nu mai sunt necesare cele doua conductoare auxiliare pentru transmiterea comenzii de declansare, intrucat sunt prevazute relee( de curent si intermediare)la ambele capete ale liniei.

Fig.2

Pentru inlaturarea primei dificultati mentionate, este necesara micsorarea conductoarelor auxiliare care realizeaza circuitul diferential( micsorarea sensibila a acestei rezistente conducand implicit si la eliminarea celei de a doua dificultati,ceea ce face ca montajul din a doua figura sa nu mai fie necesar).

Micsorarea rezistentei conductoarelor auxiliare ar putea fi obtinuta prin marirea sectiunii lor, insa o asemenea solutie ar fi cu totul neeconomica,rezultand sectiuni foarte mari.De aceea,reducerea impedantei din secundarul transformatoarelor de curent se obtine prin instalarea unor transformatoare suplimentare de curent TS - conform schemei simplificate( pentru o sigura faza)- care reduce mult curentii si deci micsoreaza in mod corespunzator ( cu patratul raportului de transformare al transformatoarelor TS) sarcina pe care conductoarele auxiliare o determina pentru secundarele transfotmatoarelor TC1 si TC2.

Fig.3

Datorita micsorarii considerabile a impedantei, este inlaturata si a doua dificultate mentionata anterior si ca urmare nu mai este necesara solutia din figura 2 , cele doua grupuri de relee de curent 1 si 2 fiind montate la cele doua capete ale liniei in paralel cu circuitele diferentiale(figura 3); sunt astfel necesare in total patru conductoare auxiliare de-a lungul liniei, pentru realizarea circuitelor diferentiale( cate un conductor pentru fiecare faza si un conductor comun de intoarcere).Din considerente economice, pentru a se reduce la numai doua numarul conductoarelor auxiliare, unele protectii diferentiale longitudinale produse si utilizate pentru linii contin filter combinate de componente simetrice, care sunt alimentate de transformatoarele de curent cu curentii celor trei faze si debiteaza la iesire o tensiune proportionala cu o functie liniara de componentele simetrice I_d,I_i,I_h, ale curentilor.

In figura.4. este reprezentata trifilar schema simplificata a unei protectii diferentiale longitudinale din aceasta categorie.

Tensiunea de iesire U _F a filtrelor combinate 1(identice pentru cele doua capete ale liniei protejate) are expresia :

In regim normal de functinare sau la scurtcircuite exterioare curentii de la cele doua capete ale liniei protejate sunt identici.

; ;

si ca urmare- cele doua filter combinate 1fiind identice- vor rezulta(teoretic) tensiuni identice U_F la iesirea filtrelor.Datorita acestui fapt, curentul prin bobinele de lucru B_L( legate in derivatie in circuitul diferential) ale releelor cu bobine de franare 3 trebuie sa fie teoretic nul, in practica prin aceste bobine circuland curentul de dezechilibru, datorat erorilor transformatoarelor de curent si ale filtrelor.

In cazul unui scurtcircuit (monofazat sau polifazat) pe linia protejata, egalitatile de mai sus nu mai au loc, tensiunile de iesire ale celor doua filtre vor fi diferite si prin bobinele de lucru B_L vor circula curenti importanti ,provocand actionarea releelor 3.Acestea sunt relee polarizate cu bobine de franare B_F legate in serie cu circuitul bobinelor de lucru si de franare facandu-se prin intermediul puntilor de redresare P₁,P₂,P₃,P₄.

Sunt folosite relee polarizate cu bobine de franare pentru marirea sensibilitatii protectiei;in acelasi scop sunt utilizate si transformatoarele cu saturatie rapida 2, care sunt prevazute cu mai multe borne pentru reglajul valorii curentului de pornire. Protectia mai cuprinde dispozitive de control al starii conductoarelor auxiliare, care nu sunt reprezentate in FIG figura 4; aceste dispozitive blocheaza protectia in cazul aparitieiunor defecte(intreruperi, scurtcircuite) in circuitul conductoarelor auxiliare, pentru a impiedica actionari gresite.

In alte variante ale protectiei se folosesc filtre combinate la care tensiunea de iesire are expresia

prezenta componentei de frecventa inverse I_i marind sensibilitatea protectiei in raport cu scurtcircuitele bifazate.

Fig. 4

SCHEME CU ECHILIBRAREA TENSIUNILOR

Pe langa schemele cu circulatia curentilor , pentru protectia diferentiala longitudinala a liniilor se folosesc si scheme cu echilibrarea tensiunilor, al caror principiu de realizare si functionare este ilustrat in figura 6; circuitul diferential se realizeaza legand bornele secundarelor transformatoarelor de curent TC1 si TC2 in mod diferit de cel din cazul schemelor cu circulatia curentilor , iar releele se conecteaza in serie cu circuitul diferential.

In regim normal de functionare sau la scurtcircuie exterioare, t.e.m de la bornele secundarelor transformatoarelor de curent sunt egale si in opozitie si deci prin circuitul diferential si prin relee theoretic nu circula curent( practice circuland un curent de dezechilibru), protectia gasindu-se in repaus.La un defect pe linia protejata, datorita schimbarii sensului conventional al curentului de la unul din capete, cele doua t.e.m devin aproximativ in faza si prin circuitul diferential si relee circula un curent important, care provoaca actionarea protectiei.

Rezistentele R sunt necesare pentru ca in absenta lor transformatoarele TC1 si TC2 in regim normal al liniei - cand prin circuitul diferential si prin secundarele transformatoarelor nu circula curent- ar functiona in gol, ceea ce nu este permis; principiul de functionare al schemei ramane acelasi, in locul celor doua t.e.m, circuitul diferential aplicandu-i-se caderile de tensiune de la bornele rezistentelor R.

In forma reprezentata ( pentru o singura faza) in fig.5 protectiile diferentiale cu echilibrarea tensiunilor se folosesc numai pentru linii foarte scurte.

Pentru inii mai lungi, se prevad filter combinate, transformatoare suplimentare de curent si relee cu bobine de franare, ca si la protectia diferentiala realizata in schema cu circulatia curentilor; spre deosebire de acestea, bobinele de lucru ale releelor in serie cu circuitul diferential, conform principiului de functionare ilustrat in Fig 5., iar bobinele de franare se conecteaza in derivatie in circuitul diferential.

Protectiile diferentiale longitudinale ale liniilor- in varianta cu circulatia curentilor sau cu echilibrarea tensiunilor- au avantajul ca sunt rapide (pentru defecte din orice punct al liniei protejate) si sensibile, iar dejavantajul lor consta in necesitatea conductoarelor auxiliare , care conduc la un cost ridicat; ele se folosesc la linii pana la circa 20 km lungime, intrucat la lungimi mai mari costul conductoarelor auxiliare devine foarte mare.

PROTECTII COMPARATIVE ALE LINIILOR (CU CONDUCTOARE AUXILIARE)

Lichidarea selective si rapida a defectelor pe toata lungimea liniei protejate poate fi obtinuta,in retelele complexe si prin intermediul protectiilor comparative ,la care compararea sensului (conventional) de circulatie al curentilor de la cele doua capete ale liniei se efectueazape baza principiului directional;selectivitatea este asigurata prin introducerea unei legaturi intre protectiile de la cele doua capete,necesara intrucat eliminarea temporizarilor nu mai permite obtinerea selectivitatii prin folosirea directionarii impreuna cu temporizarile in trepte.

Legatura dintre protectiile de la cele doua capete se realizeaza prin conductoare auxiliare ( la linii scurte) sau prin curenti de inalta frecventa; aceasta legatura se poate stabili fie intre protectii maximale directionale, instalate la cele doua capete , fie intre protectii de distanta( care contin si elemente directionale) , in ultimul caz adoptandu-se o prelungire a treptei I rapide ,pentru protectiile de la ambele capete, pe toata lungimea liniei protejate ,rezultand o functionare analoga.

Principiul de functionare al unei protectii comparative cu conductoare auxiliare de legatura intre protectii directionale este ilustrat prin schema simplificata reprezentata ( pentru o singuta faza) in FIG.11.7; asemenea protectii sunt denumite protectii sectionale.

Releele de pornire 1 , directionale 2,2' de timp 3,3' si intermediare 4,4' exista in orice caz in componenta protectiilor maximale directionale prevazute la capetele liniei.Pentru realizarea protectiei sectionale se introduce in plus releele intermediare 5 si 5' ,comandate ( prin conductoare auxiliare) de releele 2' si 2 ; prin contactele releelor 5 si 5' , releele directionale 2 si 2' pot comanda declansarea fara temporizare introdusa artificial.

Functionarea protectiei sectionale se bazeaza pe faptul ca - indiferent de complexitatea configuratiei retelei- numai pe linia defecta actioneaza releele directionale de la ambele capete, in timp ce pe toate celelalte linii ale retelei, pentru care defectul aparut este exterior, actioneaza releele directionale numai de la unul din capete.

Datorita acestui fapt , la un defect pe linia protejata ,de exemplu in punctual K1 din FIG.11.7, actioneaza releele de pornire 1,1' si ambele grupuri de relee directionale 2 si 2'.Releele 2 (in schema trifilara apar mai multe relee 2) comanda -prin conductoarele auxiliare - actionarea releului 5' , iar releele 2' comanda in mod analog actionarea releului 5; prin contactele inchise ale releelor 5 si 5' , releele 2 si 2' transmit direct comanda de declansare a intreruptoarelor, fara sa mai fie necesara actionarea releelor de timp 3 si 3'; defectul este astfel lichidat rapid la ambele capete.

La un defect exterior, de exemplu in K2 , actioneaza numai releele 1,1' si 2, iar releele 2' nu actioneaza;ca urmare, releul 5 ramane cu contactele deschise si deci releul 2 nu poate comanda direct declansarea, ci comanda numai releul de timp 3.Daca defectul din K2 nu este lichidat selective de protectia liniei vecine ( din cauza unui refuz al acestei protectii sau a blocarii intreruptorului), atunci dupa trecerea temporizarii releului 3, detetminata ca in FIG.9.15,b,?????? releul 3 isi va inchide contactele comandand declansarea si asigurand astfel rezerva de la distanta pentru defecte pe linii vecine.

Pentru lichidarea rapida a defectelor interioare si in cazul alimentarii liniei de la un singur capat ( cand releele de pornire si directionale de la capatul opus - de exemplu 1' si 2'- nu ar actiona si deci nici releul 5 nu si-ar inchide contactele) se prevad relee intermediare, denumite '' de ecou'', cu contacte normal inchise ,care asigura functionarea corecta a protectiei sectionale si atunci cand sursele de alimentare de la unul din capete sunt deconectate.

In schemele complete ale protectiilor sectionale intervin si alte relee intermediare, datorita carora legatura dintre dispozitivele de protectie de la cele doua capate ale liniei se poate realize numa prin doua conductoare auxiliare.

In cazul cand protectia sectionala se realizeaza prin introducerea unei legaturi intre protectiile de distanta instalate3 la cele doua capete ale liniei, cu prelungirea treptei I rapide pe toata lungimea liniei protejate , functionarea este analoga cu cea descrisa mai sus intrucat protectiile de distanta include in componenta lor si elemente directionale.

PROTECTIA DIFERENTIALA TRANSVERSALA A LINIILOR PARALELE

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

In cazul liniilor paralele (FIG.11.8), protectia maximala directionala nu poate asigura selectivitatea ,intrucat prin esalonarea in trepte a temporizarilor vor rezulta temporizari egale pentru protectiile dinspre aceleasi bare colectoare si prin urmare la un defect pe una din linii poate actiona neselectiv protectia celeilalte linii.

Lichidarea selectiva a defectelor pe liniile paralele poate fi asigurata prin protectii de distanta; de asemenea se folosesc pe scara larga protectii diferentiale transversale , specifice elementelor cu cai de curent parallel( utilizate si la generatoare , pentru protectia impotriva scurtcircuitelor intre spirele aceleiasi faze).

Realizarea si functionarea protectiilor diferentiale transversale poate fi ilustrata cu ajutorul schemei simplificate ( reprezentate pentru o singura faza) din FIG.11.9. Datorita conexiunii secundarelor transformatoarelor de curent ( conexiune denumita " in opt" sau "in octava" , dupa forma circuitelor realizate), prin releele de curent 3 si 3' - reprezentand elementele de pornire - curentul va fi theoretic nul in regim normal de functionare al liniilor protejate sau la un scurtcircuit exterior.

Astfel, considerand ca cele doua linii paralele au aceeasi impedanta pe unitatea de lungime si aproximativ aceeasi lungime, curentii prin cele doua linii vor fi egali atat in regim normal de functionare, cat si la un scurtcircuit exterior de exemplu in K1; considerand- theoretic- ca si curentii secundari vor fi egali ,vor rezulta curenti nuli prin releele 3 si 3', ca si prin bobinele de curent ale releelor directionale 1, 1', 2, 2', intrucat - in regimurile mentionate - prin aceste relee si bobine( legate in derivatie la circuitele diferentiale transversale ) va circula diferenta curentilor secundari.

In realitate, aceasta diferenta nu este egala cu zero si prin releele 3,3', ca si bobinele de curent ale releelor 1,2,1',2' circula curentul de dezechilibru.La aceasta protectie - spre deosebire de protectia diferentiala longitudinala - curentul de dezechilibru are doua componente : una din ele este determinate de neidentitatea caracteristicilor transformatoarelor de curent ( pentru micsorarea acestei componente se introduce in schema transformatoare cu saturatie rapida), iar cealalta se datoreste faptului ca nici curentii primari prin cele doua linii nu sunt egali, in regim normal sau de scurtcircuit exterior, intrucat impedanta celor doua linii nu sunt identice.

Pentru obtinerea selectivitatii( la un defect pe o linie , sa fie deconectata numai aceasta ,cealalta ramanand in functiune),, in cadrul protectiilor de la cele doua capete se prevad - pe langa releele de pornire 3,3' - relee directionale alimentate astfel incat sa actioneze la sensuri opuse de circulatie a curentului: grupurile de relee 1 si 1'( in schema pentru o singura faza din FIG11.9 este prezentat cate un singur releu) actioneaza la sensul indicat de sageata, comandand prin releele intermediare RI1 si RI3 declansarea intreruptoarelor I-1 si I-3 ,iar grupurile de relee 2 si 2' actioneaza la sensul opus de circulatie a curentului( indicat de sagetile corespunzatoare ) comandand prin releele RI2 si RI4 declansarea intreruptoarelor I-2 si I-4.

La un defect pe una din linii, de exemplu in punctual K de pe linia L-1, curentii primary si secundari - in ipoteza alimentarii liniilor numai dinspre statia S1 - vor avea sensurile din FIG.11.9. Datorita pozitiei defectului, are loc relatia.......... ..... ...... ...

Prin releele 1',2',3' va circula curentul.....(11.7) avand sensul corespunzator actionarii releului directional 1'; ca urmare actioneaza releele 3',1' si RI3 , comandand declansarea intreruptorului I-3; defectul K este astfel lichidat selective, linia L-2 ramanand in functiune.

Prezenta unei alimentari si dinspre statia S2 nu modifica principiul de functionare al protectiei.

Dupa deconectarea liniei defecte, prin releele de la ambele capete va circula curentul debitat de transformatoarele de curent de pe linia L-2( intru- cat prin transformatoarele de pe linia deconectata curentul este nul) , acest curent avand sensul corespunzator actionarii releelor 2 si 2' si provacand deci- daca valoarea sa depaseste curentul de pornire al releelor 3 si 3' - actionarea releelor 3,3' ,2,2' , RI2 si RI4. Acestea din urma nu pot insa comanda gresit declansarea intreruptoarelor I-2 si I-4, intrucat circuitele curentului continuu operativ sunt intrerupte de contactele de blocare ale intreruptoarelor I-1 si I -3, aflate in stare deschisa.

Tocmai in scopul pastrarii celeilalte linii in functiune - dupa deconectarea uneia prin actiunea protectiei- in circuitele de curent continuu de la fiecare capat sunt intercalate, in serie, contactele de blocare ale ambelor intreruptoare de la capatul respective.

Intrucat aceasta masura este in multe cazuri eficace numai cu o oarecare intarziere ( datorita dereglarii contactelor de blocare , ele se pot deschide mai tarziu decat contactele principale ale intreruptoarelor), in decursul careia ar putea avea loc actionari gresite ale protectiei in sensul deconectarii celeilalte linii, blocajul asigurat de releele intermediare RI1,RI3,RI2 RI4 in momentul actionarii lor , deci inainte de declansarea intreruptoarelor liniei defecte. In acest scop releele intermediare sunt prevazute si cu cate un contact normal inchis( FIG.11.12), intercalate in circuitul bobinei celuilalt releu intermediary de la acelasi capat al liniilor, precum si cu cate un contact de autoretinere: cand unul din releele intermediare actioneaza si isi face autoretinere, contactul sau normal inchis ramane in stare deschisa si astfel celalalt releu intermediar , de la acelasi capat al linilor, nu mai poate actiona gresit.

DETERMINAREA CURENTULUI DE PORNIRE

Curentul de pornire al releelor de curent trebuie determinat din doua conditii: a) desensibilizarea in raport cu curentul de dezechilibru; b) evitarea actionarii gresite a protectiei uneia dintre linii atunci cand cealalta este deconectata prin comanda manuala.

Din prima conditie rezulta o relatie de forma........ 11.7a) in care .. este valoarea raportata la primar a curentului de dezechilibru, care poate aparea in anumite ipoteze de calcul, in functie de modul de realizare a protectiei.

In cazul folosirii transformatoarelor cu saturatie rapida se poate adopta, din conditia erorii de 10% a transformatoarelor de curent: .................(11.8) unde.... este valoarea supratranzitorie a curentului total de scurtcircuit, prin ambele linii, la cel mai apropiat defect exterior, aparut in regim maxim.

A doua conditie conduce la relatia .......... 11.9) in care................ este curentul maxim de sarcina prin una din linii atunci cand cealalta este deconectata de la unul din capete prin comanda manuala.

Conditia (11.9)este necesara pentru ca la deconectarea unei linii de la un singur capat - intreruptorul fiind declansat prin intermediul cheii de comanda- intra in functiune numai blocajul protectiei ( prin contactele de blocare ale intreruptorului) de la acelasi capat al celeilalte linii, insa protectia de la capatul opus al celeilalte linii nu este blocata si- intrucat prin linia deconectata curentul este zero- ar putea comanda gresit, sub actiunea curentului de sarcina, deconectarea celei de a doua linii. Respectarea conditiei(11.9) elimina aceasta posibilitate. Blocajele prin releele intermediare si contactele de blocare ale intreruptoarelor sunt necesare chiar daca este satisfacuta relatia (11.9), intrucat datorita lor se evita actionarea gresita a protectiei cand se gaseste in functiune o singura linie si apare un scurtcircuit exterior, curentul prin linie fiind astfel superior curentului de pornire definit de (11.9).

Pentru curentul de pornire trebuie adoptata valoarea superioara care rezulta din (11.7a) si (11.9),de obicei relatia (11.9)conducand la valori mai mari.

ZONE DE ACTIONARE IN CASCADA SI ZONE MOARTE

Relatiile (11.6) si(11.7) arata ca in cazul alimentarii de la o singura statie, protectia din aceasta statie actioneaza in functie de diferenta curentilor secundari, iar prin releele protectiei din statia opusa circula suma unor curenti secundari.

Daca exista surse de alimentare a defectului dinspre ambele statii, atunci- in functie de pozitia defectului in raport cu statiile S1 si S2, si de puterile momentane ale surselor de alimentare dintr-o parte si din cealalta- prin releele uneia dintre protectii va circula diferenta unor curenti secundari,iar prin releele celeilalte protectii va circula suma unor curenti secundari.

Protectia prin care circula suma unor cutrenti secundari va actiona indifferent de pozitia defectului, dar protectia prin care circula diferenta unor curenti secundari nu va actiona decat pentru acele pozitii ale defectului, carora le corespund valori ale diferentei curentilor secundari superioare curentului de pornire; apare astfel o zona de actiune in cascada.

Prezenta zonei de actiune in cascada poate fi ilustrata cu ajutorul schemei din FIG.11.10 in care s-a presupus prezenta alimentarii dintr-o singura directie. Daca defectul este foarte apropiat de statia S2 ( de exemplu in K') atunci valorile curentilor ...... prin cele doua linii vor fi foarte apropiate, va rezulta in consecinta...........(11.10) si protectia din statia S1 nu va actiona.

Actioneaza insa protectia dinstatia S2- prin releele acestei protectii circuland, in conformitate cu (11.7),suma unor curenti secundari- si comanda declansarea intreruptorului I3 ; dupa aceasta declansare prin linia L-2 nu mai circula un curent de defect, ci numai un curent de sarcina, redus din cauza scaderii tensiunii la barele S1 - ca urmare a defectului din K' - si care poate fi neglijat. Astfel, prin releele din statia S1 va circula un curent aproximativ proportional cu curentul...., care va provaca actionarea acestor relee si declansarea intreruptorului I-1.

Defectul este astfel lichidat selective, insa intreruptoarele I-1 si I-3 nu declanseaza in acelasi timp , ci I-1 este comandat numai dup ace a declansat I-3 ; o asemenea functionare a protectiei este denumita functionare in cascada si prezinta dezavantalul unei anumite intarzieri in lichidarea defectului.

Lungimea ... a zonei de actionare in cascada poate fi determinate tinand seama ca in cazul unui defect la limita zonei, in punctual K , protectia din statia S1 trebuie sa se gaseasca la limita de actionare si deci diferenta curentilor primari trebuie sa fie egala cu curentul de pornire...........(11.11).

Scriind egalitatea caderilor de tensiune intre barele S1 si K pe cele doua cai de alimentare a defectului, se obtine.........(11.12) unde : l este lingimea fiecarei linii; zl- este impedanta pe unitatea de lungime.

Din (11.12) se obtine...........sau, tinand seama de (11.11) si de faptul ca .......(..fiind curentul total de defect debitat de sursa, care cu aproximatie poate fi considerat egal cu curentul total debitat de sursa la un defect pe barele S2) rezulta.......(11.13)

Din (11.13) se constata ca lungimea zonei de actionare in cascada..... este direct proportionala cu curentul de pornire....; o valoare ridicata a curentului de pornire are astfel doua dezavantaje in cazul protectiilor deferentiale transversale: micsoreaza sensibilitatea si mareste zona de actionare in cascada.

Daca exista surse de alimentare a defectului din ambele derectii, atunci pentru protectia din statia S1 exista o zona de actionare in cascada .....in apropierea statiei S2 ,iar pentru protectia din statia S2 - zona .... in apropierea statiei S1.

Se recomanda ca suma celor doua zone sa fie limitata la valoarea..... 11.14).

In cazul cand valoarea curentului de pornire , determinate prin (11.7a) si (11.9), nu permite satisfacerea conditiilor de sensibilitate impuse prin Normativ sau a conditiei (11.14) pentru zonele de actionare in cascada, atunci se introduce un blocaj de tensiune minima in elemental de pornire care permite ca valoarea curentului de pornire sa se determine numai din conditia (11.7a),renuntandu-se la conditia (11.9),care conduce la valori mai mari ale curentului de pornire. Reducandu-se curentul de pornire, cresc coeficientii de sensibilitate si scade lungimea zonelor de actionare in cascada.

Protectiile diferentiale transversale au si zone moarte , determinate de zonele moarte ale releelor directionale; aceste zone moarte se gasesc in imediata apropiere a locului de instalare a protectiei , au o lungime foarte redusa si se manifesta numai in cazul scurtcircuitelor trifazate metalice, care sunt foarte rare in retelele aeriene.

BLOCAJUL DE TENSIUNE MINIMA

Introducerea blocajului de tensiune minima -necesar in conditiile expuse mai sus- este ilustrat in schema din FIG. 11.11, reprezentata pentru o singura faza.

Cand se comanda manual declansarea intreruptorului de la capatul unei linii, si deci prin cealalta linie circula curentul total de sarcina, protectia de la capatul opus nu va actiona gresit chiar daca nu se respecta (11.9) si se alege........ deoarece in acest regim de functionare, tensiunea nu scade decat in masura neglijabila si releele 4 ( in schema pentru o singura faza este reprezentat un singur releu) au contactele deschise, blocand protectia.

La defecte pe liniile protejate, tensiunea scade sub valoarea de pornire a releelor 4 si acestea isi inchid contactele (normal inchise) permitand actionarea protectiei.

SCHEME TRIFILARE

In FIG .11.12 este reprezentata schema simplificata a protectiei diferentiale transversale de la unul din capetele liniilor dintr-o retea cu curenti mici de punere la pamant (35 kV).

Releele de pornire 1 si 5 comanda releele intermediare 2si care transmit plusul la intrarea contactelor releelor directionale si aplica tensiunile la bornele acestor relee; datorita alimentarii releelor directionale cu tensiune numai cand apare un defect si actioneaza releele de pornire, se evita eventuale actionari gresite ale releelor directionale sub actiunea curentului de dezechilibru.

Releele directionale 3 si 8 sunt conectate in schema de 90 grade.......

Releele intermediare de iesire 9 si 10 efectueaza blocajul ..........