Protectia de distanta a retelelor electrice complexe

Protectia de distanta a retelelor electrice complexe

Protectiile de distanta reprezinta la ora actuala cea mai raspandita protectie pentru liniile electrice si alte echipamente energetice.

Principiul de baza al protectiilor de distanta este fundamentat pe compararea intensitatii curentului si a tensiunii de la locul de montaj al protectiei de distanta "vazute" de releu.

Din compararea celor doua marimi se poate stabili daca impedanta pana la locul de defect este mai mare sau mai mica decat valoarea impedantei reglate. Un exemplu tipic pentru o astfel de balanta electrica se prezinta in figura 5.27..

Figura 5.27. Schema unui releu de impedanta de tip balanta electromagnetica

TT-transformator de tensiune, TC-transformator de curent, L-linia electrica protejata,1-releu electromagnetic de curent, 2-releu electromagnetic de tensiune, 3-parghie, 4-contacte,

Tensiunea si curentul care alimenteaza balanta, preluate din secundarele transformatoarelor de tensiune (TT) si respectiv de curent (TC), alimenteaza doua relee electromagnetice fixate fiecare la capatul parghiei 3, care se roteste in jurul unui ax. Asupra parghiei actioneaza diferenta cuplurilor dezvoltate de cei doi electromagneti.

Aceasta protectie se bazeaza pe masurarea distantei dintre locul de montare al protectiei si locul defect, comandand deconectarea intrerupatorului cu un timp cu atat mai mic cu cat defectul se afla mai aproape de locul de montare al pro­tec­tiei. Aceasta distanta se masoara prin determinarea impedantei dintre locul de mon­tare al protectiei si locul defect cu ajutorul releelor de impedanta.

Relee de impedanta pot fi in executie electromecanica (tip balanta electro­ma­g­netica), de inductie, de tip balanta electrica, in executie statica sau si mai nou in executie digitala.

Pentru a evidentia principiul de masurare al impedantei, vom considera ca­zul cel mai simplu al unui releu de impedanta de tip balanta electromagnetica.

Figura 5.28. Retea electrica complexa cu alimentare bilaterala protejata cu o

protectie de distanta. Diagrama temporala de protectie.

G-generator electric, Q₁Q₆-intrerupatoare, A, B, C, D-noduri de ramificare a retelei, L₁, L₂, L₃-linii electrice

Cum impedanta liniei este proportionala cu lungimea ei, raportul dintre mo­mentele releelor de curent si respectiv de tensiune este o masura a distantei de la locul de instalare al releului pana la locul defect.

In figura 5.28. este prezentata o retea cu alimentare bilaterala, prevazuta cu o protectie de distanta si caracteristica de temporizare, adica dependenta intre tim­pul de actionare al protectiei in functie de distanta pana la locul defect. Temporizarile protectiei raman constante in limitata anumitor distante numi­te zone.

In figura 5.28. sunt prezentate zona I, II si III.

Figura 5.29. Schema electrica desfasurata monofilara a protectiei de distanta

a unei retele complexe cu alimentare bilaterala

Q₁-intrerupator pricipal, BD-bobina declansatorului, TC-transformator de curent, TT-transformator de tensiune, F₁-releu maximal de curent, F₂- releu directional, F₃, F₄-relee de impedanta, K₁T-releu de temporizare, K₂-releu intermediar,

L-linia electrica protejata.

In figura 5,29, este prezentata schema electrica monofilara a protectiei de distanta cu trei trepte de timp.

Privind din punctul de vedere al intrerupatorului Q₁ la un scurtcircuit in zo­na I, actioneaza releele F₁, F₂, F₃, F₄ si semnalul se transmite practic instantaneu la releul K₂ care comanda declansarea intrerupatoruluiQ₁ in 'treapta I ' (0,1 s). Releul de timp K₁T desi a fost excitat nu ajunge sa-si inchida contactele. La un scurtcircuit in zona II actioneaza releele F₁, F₂, F₄ si K₁T 5 si dupa trecerea timpului reglat (0,7 s) prin inchiderea contactului superior al releului K₁T se excita releul intermediar K₂ care actioneaza intrerupatorul Q₁ in treapta a II-a de timp.

La un scurtcircuit in zona III actioneaza releele F1, F2 si K₁T si cand releul de timp isi inchide contactul inferior (1,3 s) prin releul intermediar K₂ se comanda declansarea intrerupatorului Q₁.

La fel se pot judeca lucrurile din punctul de vedere al oricaruo intrerupator si se obtin diagramele temporale din figura 5.28.

In mod analog se analizeaza functionarea schemei electrice a protectiei in cazul alimentarii dinspre dreap­ta.

Treptele de timp II si III sunt doar trepte de rezerva care asigura declansarea temporizata in cazul unui refuz de functionare al unei protectii din treapta I. De aici rezulta marele avantaj al protectiei de distanta, acela de a declansa selectiv si practic instantaneu portiunea de linie afectata de defect.