El principi de funcionament de la protecció remota en xarxes elèctriques de 110 kV

La protecció de distància (DZ) en xarxes elèctriques de classe de tensió de 110 kV fa la funció de protecció de seguretat de línies d'alta tensió, preserva la protecció de línia diferent de fase, que s'utilitza com a protecció principal en xarxes elèctriques de 110 kV. DZ protegeix les línies aèries del curtcircuit fase-fase. Considereu el principi de funcionament i els dispositius que realitzen l'operació de protecció a distància en xarxes elèctriques de 110 kV.

El principi de funcionament de la protecció remota es basa en el càlcul de la distància, la distància fins al punt de fallada. Per calcular la distància fins a la ubicació de la falla d'una línia elèctrica d'alta tensió, els dispositius que realitzen les funcions de protecció de distància, utilitzen els valors del corrent de càrrega i la tensió de la línia protegida. És a dir, s'utilitzen circuits per al funcionament d'aquesta protecció transformadors de corrent (TC) i transformadors de tensió (VT) 110 kV.

Els dispositius de protecció remota s'adapten a una línia elèctrica concreta, part del sistema elèctric, de manera que es garanteix la seva protecció pas a pas.

Per exemple, la protecció remota d'una de les línies elèctriques té tres etapes de protecció. La primera etapa cobreix gairebé tota la línia, al costat de la subestació on s'instal·la la protecció, la segona etapa cobreix la resta de la línia fins a la subestació adjacent i una petita part de la xarxa elèctrica que s'estén des de la subestació adjacent, la tercera. l'escenari protegeix trams més llunyans. En aquest cas, la segona i la tercera fase de protecció remota conserven la protecció situada en una subestació adjacent o més llunyana. Per exemple, considereu la situació següent.

La línia aèria de 110 kV connecta dues subestacions adjacents A i B, i s'instal·len kits de protecció remota a les dues subestacions. Si hi ha una avaria a l'inici de la línia al costat de la subestació A, funcionarà el conjunt de protecció instal·lat en aquesta subestació, mentre que la protecció de la subestació B mantindrà la protecció a la subestació A. En aquest cas, per a la protecció A, els danys estaran en funcionament en la primera etapa, per a la protecció B en la segona etapa.

A partir del fet que com més gran sigui l'etapa, més gran serà el temps de resposta de la protecció, es dedueix que el conjunt A funcionarà més ràpidament que el conjunt de protecció B. En aquest cas, en cas de fallada del conjunt de protecció A , transcorregut el temps establert per el funcionament de la segona etapa de protecció, el conjunt B s'activarà ...

Depenent de la longitud de la línia i de la configuració de la secció del sistema elèctric, es seleccionen el nombre de passos necessaris i l'àrea de cobertura corresponent per a una protecció fiable de la línia.

Com s'ha esmentat anteriorment, cadascuna de les etapes de protecció té el seu propi temps de resposta. En aquest cas, com més lluny es trobi la falla de la subestació, més gran serà el temps de resposta de la protecció. D'aquesta manera, s'assegura la selectivitat del funcionament de protecció a les subestacions veïnes.

Hi ha una cosa com l'acceleració de la defensa. Si l'interruptor s'activa mitjançant una protecció remota, per regla general, una de les seves etapes s'accelera (el temps de reacció es redueix) en cas de tancament manual o automàtic de l'interruptor.

La protecció de distància, segons el principi de funcionament, controla els valors de la resistència de la línia en temps real, és a dir, la determinació de la distància fins a la ubicació de la falla es fa de manera indirecta: cada valor de la resistència de la línia correspon al valor. de la distància fins al lloc de la falla.

Així, en cas d'un curtcircuit fase a fase de la línia elèctrica, el DZ compara els valors de resistència registrats en un moment donat pel cos de protecció de mesura amb els rangs de resistència especificats (zones d'acció) per a cadascuna de les les etapes.

Si, per una raó o una altra, no es subministra una tensió de 110 kV VT als dispositius DZ, aleshores quan s'arriba a un determinat valor de corrent, la protecció de càrrega funcionarà de manera falsa, desactivant la font d'alimentació a la línia elèctrica en absència. de faltes. Per evitar aquestes situacions, els dispositius de control remot tenen una funció per controlar la presència de circuits de tensió, en absència dels quals la protecció es bloqueja automàticament.

A més, la protecció de distància es bloqueja en cas de variació de la font d'alimentació.El balanceig es produeix quan es pertorba el funcionament sincrònic del generador en una determinada secció del sistema elèctric. Aquest fenomen va acompanyat d'un augment del corrent i una disminució de la tensió a la xarxa elèctrica. Per als dispositius de protecció de relés, inclòs DZ, els canvis de la font d'alimentació es perceben com un curtcircuit. Aquests fenòmens es diferencien en la velocitat de canvi de les magnituds elèctriques.

En el cas d'un curtcircuit, el canvi de corrent i tensió es produeix immediatament, i en el cas d'un swing, amb un curt retard. A partir d'aquesta funció, la protecció remota té una funció de bloqueig que bloqueja la protecció en cas de variació de la font d'alimentació.

A mesura que augmenta el corrent i baixa la tensió a la línia protegida, el bloqueig permet el funcionament del comandament a distància durant un temps suficient per al funcionament d'una de les etapes de protecció. Si els valors elèctrics (corrent de xarxa, tensió, resistència de línia) durant aquest temps no han arribat als límits de la configuració de protecció predeterminada, el cos de bloqueig bloqueja la protecció. És a dir, bloquejar el comandament a distància permet que la protecció funcioni en cas d'avaria real, però bloqueja la protecció en cas de variació del sistema elèctric.

Quins dispositius fan la funció de protecció remota a les xarxes elèctriques

Fins aproximadament a principis dels anys 2000, les funcions de tots els dispositius de protecció i automatització de relés, inclosa la funció de protecció a distància, eren realitzades per dispositius basats en relés electromecànics.

Un dels dispositius més comuns construïts amb relés electromecànics és EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M/1, etc.

Els dispositius anteriors han estat substituïts per Terminals de protecció de microprocessadors multifunció, que fan la funció de diverses proteccions a la línia de 110 kV, inclosa la protecció de distància de línia.

Pel que fa a la protecció a distància concretament, l'ús de dispositius de microprocessador per a la seva implementació augmenta notablement la precisió del seu funcionament. També un avantatge significatiu és la disponibilitat dels terminals del microprocessador de la protecció de la funció de determinar la ubicació de la falla (OMP) — mostrant la distància fins al punt de la falla de la línia, que es fixa per la protecció de distància. La distància s'indica amb una precisió de dècimes de quilòmetre, la qual cosa facilita molt la recerca de danys al llarg de la línia per part dels equips de reparació.

En el cas d'utilitzar models antics de kits de protecció a distància, el procés de recerca d'una avaria a la línia es fa molt més complicat, ja que amb les proteccions de tipus electromecànic no hi ha possibilitat de fixar la distància exacta fins a la localització de la falla.

Alternativament, per tal de poder determinar la distància exacta fins a la ubicació de la falla, s'instal·len subestacions gravadors de problemes (PARMA, RECON, Bresler, etc.), que registren esdeveniments en cada secció individual de la xarxa elèctrica.

Si es produeix una avaria en una de les línies elèctriques, el registrador d'emergències donarà informació sobre la naturalesa de la falla i la seva distància a la subestació, indicant la distància exacta.