Distann ochrany Distann ochrany pracuj na principu men

Distanční ochrany

Distanční ochrany - pracují na principu měření impedance zkratové smyčky

Distanční ochrany

Distanční ochrany Činnost ochrany je dána funkcí jednotlivých členů kterými je zpravidla vybavena: a) Popudový člen, který zjišťuje, že vznikl v chráněné soustavě zkrat. Popudový člen může být nadproudový nebo impedanční. b) měřící člen, který bývá realizován jako amplitudový či fázový komparátor anebo číslicově u digitálních ochran c) směrový člen, který určuje zda zkrat leží ve směru působnosti ochrany d) časový člen e) logika která rozhoduje o vypnutí

Distanční ochrany Blokové schéma distanční ochrany

Měřící člen - na základě vstupních hodnot měří-vyhodnocuje impedanci - při poklesu impedance pod nastavenou hodnotu dává popud k vypnutí

Měřící člen musí spolehlivě rozlišit všechny druhy zkratů, které mohou v trojfázové soustavě nastat: - jednopólové - AN, BN, CN - dvoupólové izolované - AB, BC, CA - dvoupólové zemní - ABN, BCN, CAN - trojpólový izolovaný - ABC - trojpólový zemní - ABCN

Distanční ochrany Druh zkratu Popud Volba proudu pro měřící člen Volba napětí pro měřící člen A-C A, C A A-C B-A B, A B B-A C-B C, B C C-B A-N A, N A A-N B, N B B-N C, N C C-N A-C-N A, C, N A C-N B-A-N B, A, N B B-N C-B-N C, B, N C C-N A-B-C A, B, C A A-C A-B-C-N A, B, C A A-C nebo A-N

Měřící člen obecná charakteristika distanční ochrany

Měřící člen impedanční s kruhovou charakteristikou ve středové poloze

Měřící člen „mho“ charakteristika

Měřící člen „offset mho“ charakteristika

Měřící člen reaktanční, rovnoběžná s reálnou osou

Měřící člen směrová přímková, procházející počátkem

Měřící člen odporová charakteristika

Měřící člen obecná přímková charakteristika

Měřící člen obecná polygonální charakteristika

Měřící člen polygonální charakteristika

Měřící člen Dva typy měřících členů: - s amplitudovým komparátorem - s fázovým komparátorem

Amplitudový komparátor skládá se z: a) součtového členu - pomocí bočníků, předřadných odporů a sčítacích transformátorů vytváří výstupní signály: --řídící (operate) SO --omezovací (restraint) Sr

Amplitudový komparátor b) vlastního komparátoru - porovnává po usměrnění absolutní hodnoty signálů SO a Sr - působí, je-li:

Amplitudový komparátor

Fázový komparátor - srovnává fázi výstupních veličin S 1 a S 2 získaných v součtovém členu

Fázový komparátor

Kompenzace stejnosměrné složky - pokud jsou napětí a proud harmonické, tak platí pro měřenou impedanci - kompenzace se provádí pomocí tzv. „modelové impedance“ - Modelovou impedancí mohou být přímo impedance Z 1 a Z 2 v součtovém členu

Kompenzace stejnosměrné složky

Kompenzace stejnosměrné složky - časový průběh proudu lze popsat rovnicí: - úbytek napětí na impedanci Z 1

Kompenzace stejnosměrné složky - Dosadíme-li za proud dostaneme: - pro odstranění stejnosměrné složky musí být . . . časové konstanty zkratového proudu a modelové impedance jsou stejné

Kompenzace stejnosměrné složky - pak lze napsat

Nastavování měřících členů distančních ochran Øprovádí se zpravidla se třemi až čtyřmi stupni s časovým odstupňováním pro selektivní působení Øpři nastavování dosahu jednotlivých stupňů musíme brát v úvahu rozlišovací schopnost (přesnost ΔZ) měřícího impedančního členu, přesnost jistících transformátorů, přesnost určení parametrů vedení, uvažovaná chyba měření bývá v praxi zpravidla 10 -20% nastavené impedance Øzpoždění prvního členu je dáno časem ochrany (20 až 100 ms) + doba vypínače Ødruhý a další stupeň je zpožděn o koordinační časový interval (0, 3 -0, 5)s

Distanční ochrany

Distanční ochrany Nastavení ochrany v místě A 1. rychlý stupeň: Z 1 = k. ZAB , kde k je bezpečnostní koeficient jehož velikost závisí na očekávané přesnosti měření impedance a bývá 0, 8 až 0, 9 2. stupeň: Z 2 = k(ZAB + k. ZBC) 3. stupeň: Z 3 = k[ZAB + k(ZBC + k. ZCD)] 4. stupeň: dosah je dán citlivostí popudového členu ochrany ZAB, ZBC, ZCD jsou sousledné impedance jednotlivých úseků

Distanční ochrany Přepočet primárních hodnot

Distanční ochrany !!! Pokud je možné oboustranné napájení, je nutné do uzlu nasadit dvě ochrany pro oba směry toku proudu !!!

Popudový člen a) nadproudový měřící člen b) impedanční měřící člen - mají charakteristiku „mho“ nebo „offset mho“. - bývají zpravidla ve všech třech fázích a v neutrále pro zachycení všech druhů zkratů - v izolovaných sítích stačí popudové členy pro zachycení trojpólových a dvojpólových zkratů pouze ve dvou fázích.

Nastavení popudových členů distančních ochran - Nadproudové popudové členy se nastavují podle stejných zásad jako nadproudové nezávislé ochrany s tím, že je nutné uvažovat minimální zkratový proud kontrolou při všech druzích zkratu. - Pro impedanční popud musí platit podmínka, že popudový člen nesmí působit při normálním provozu tj. Umin - nejnižší očekávané napětí v normálním provozu (obvykle je Umin = 0, 9 Un) Imax - největší proud vedení (obvykle dovolené proudové zatížení vedení)

Nastavení popudových členů distančních ochran Popudový člen musí být dále schopen zachytit zkraty v sousedním úseku, který ochrana zálohuje kde kc - koeficient citlivosti a doporučuje se kc > 1, 5 Zk max - největší hodnota zkratové impedance měřená ochranou při zkratu na konci chráněného úseku

Příčiny nesprávného měření vzdálenosti poruchy - přídavné napájení

Příčiny nesprávného měření vzdálenosti poruchy - Přechod jednoduchého vedení na dvojité (paralelní)

Příčiny nesprávného měření vzdálenosti poruchy -Vliv odporu oblouku při dvoustraně napájeném zkratu

Příčiny nesprávného měření vzdálenosti poruchy - vliv odbočky na vedení

Kompenzace při zemních zkratech Trojpólový zkrat Dvoupólový izolovaný

Kompenzace při zemních zkratech Jednopólový zemní zkrat Dvoupólový zemní zkrat

Hlavní výhody distančních ochran a) Poměrně dobrá selektivnost působení b) Malé zpoždění při likvidaci zkratů vzniklých v prvním stupni tj. 80 -90% délky chráněného úseku. Toto příznivě přispívá k udržení stability chodu elektrizační soustavy c) Mnohem vyšší citlivost při zkratech než u nadproudových ochran

Nevýhody distančních ochran a) Složitost ochrany a tím i vysoká cena b) Reagují na kývání a přetížení. Nutno je vybavit závorou proti kývání či vhodnou konstrukcí charakteristik měřících členů. c) Možnost chybné činnosti při ztrátě měřeného napětí. Nutno ji vybavit dodatečným blokováním při poruše jistícího transformátoru napětí d) Při nastavení dosahu jednotlivých stupňů je přesnost měření částečně ovlivňována příčnými admitancemi vedení e) Potíže při nastavování druhého a dalšího stupně při složitějších zapojeních sítě