Ljusbågsskydd är en speciell typ av höghastighetsskydd mot kortslutning , baserat på registreringen av ljusspektrumet för en öppen ljusbåge.
En betydande fara för komplett ställverk ( KRU ) med en spänning på 6-10 kV representeras av interna kortslutningar (SC), åtföljd av en elektrisk ljusbåge (ED). Temperaturen på ljusbågen kan nå värden i storleksordningen 7000 ... 12000 °C på mindre än en period av industriell frekvens.
Den elektriska bågen verkar på ställverkets strukturella delar och orsakar skador av varierande svårighetsgrad, och i avsaknad av lämpliga och snabba åtgärder för att eliminera den leder det oundvikligen till deras förstörelse. Experiment utförda vid Forskningscentrum för testning av högspänningsutrustning (NITs VVA) visar att en öppen ljusbåge i isolerade ställverksutrymmen leder till isolationsskador (som regel är dessa bussningsisolatorer). Graden av skada beror på typen av isoleringsmaterial, storleken på kortslutningsströmmen och varaktigheten av dess flöde.
Bågsskenskydd (DuZSh) eller ljusbågsfelsskydd (ZDZ) används för att skydda samlingsskenor och skenelement i 6-10 kV ställverk placerade i slutna fack (KRU eller KRUN). Skyddsarbetet bygger huvudsakligen på den fysiska principen. Den kan reagera på två faktorer: en ljusblixt i ställverksfacken och på ljusbågens mekaniska påverkan. I detta avseende kan den endast användas i ställverk, där alla strömförande delar är placerade i slutna fack.
För att öka lufttrycket i det begränsade utrymmet i ställverkscellen reagerar ventiltyp ZDZ. I denna typ av fjärrkontrollventiler används speciella avlastningsventiler med gränslägesbrytare monterade i ställverket som en sensor som reagerar på en ökning av lufttrycket.
Det är ett system av slangar, mottrycksventiler och en membranbrytare. En slang är ansluten till varje skyddat fack i cellen, slangarna kombineras genom mottrycksventiler, den kombinerade sektionen är ansluten till en membranomkopplare som reagerar på tryckvågor som skapas av en elektrisk ljusbåge. [ett]
En ZDZ av fototyristortyp reagerar på en ljusblixt från en ljusbåge. En fototyristor används som en sensor som reagerar på en ljusblixt från en ljusbåge.
Liksom ZDZ av fototyristortyp reagerar denna typ av ZDZ på en ljusblixt från en elektrisk ljusbåge. En fiberoptisk sensor (FOS) används som en sensor som reagerar på en ljusblixt från en ljusbåge. Två typer av VOD används:
WODs placeras en efter en i varje fack i KRU-cellen:
Det finns också ekonomiska alternativ för att placera WTO - till exempel kan en WOD placeras samtidigt både i samlingsskenas facken och i facken med utdragbara element i flera celler i en sektion. I händelse av en ljusbågekortslutning detekterar varje FOS en ljusblixt från en elektrisk ljusbåge och genererar en "Trigger"-signal, som överförs via den fiberoptiska ledningen till MP-terminalen på ZDZ. I sin tur genererar MP-terminalen på ZDZ, baserat på "Operation"-signalerna från FOS, kommandon för att stänga av motsvarande omkopplare för att eliminera bågkortslutningen.
För att förhindra felaktig funktion av RCPS, tillhandahålls strömkontroll - en avstängningssignal utfärdas av MP-terminalen på RCPS endast om det finns två faktorer:
I närvaro av endast "Operation"-signalen från VOD utan signalen "Start MTZ", kopplas inte strömbrytarna från SRZ och MP-terminalen på SRZ genererar signalen "Failure of the VOD".
Konstruktion av opto-elektriskt ljusbågsskyddOptoelektriskt ljusbågsskydd beroende på vilken typ av sensorer som används kan delas in i två grupper: med halvledarfotosensorer och med fiberoptiska sensorer . Typen av sensor bestämmer inte bara informationsbehandlingsalgoritmerna, utan också utförandet av skydd, som kan klassificeras som individuella och centraliserade.
Centraliserat skydd , som regel, är utformat för att skydda en sektion eller en grupp av celler och ger inte selektiv detektering av en skadezon. Optiska sensorer, såsom halvledarfotoenheter, är parallellkopplade och FOS är ansluten i form av en slinga.
En individuell skyddsdesign gör att du kan agera på strömbrytaren för en skadad cell, säkerställa selektiviteten hos skyddsåtgärden och identifiera den skadade zonen.
Konstruktion av opto-elektriskt ljusbågsskydd (OEDS)Ställverkets ljusbågsskydd bör byggas med hänsyn till dess designegenskaper och typer av kopplingsanordningar. För att göra detta är det nödvändigt att peka ut som speciella element i ställverket, som inkluderar cellerna i ingångsomkopplaren, cellen i sektionsomkopplaren, speciella zoner (fack) i ställverkscellerna: samlingsskenas bryggfack, avdelningarna av högspänningsbrytare, spänningstransformatorn etc. En sådan uppdelning av ställverket i zoner kommer att tillåta de mest optimalt utföra åtgärder på omkopplingsanordningar med minimering av skadevolymer.
Vid kortslutning i speciella element krävs att sektionen kopplas bort utan tidsfördröjning, och vid kortslutning i speciella områden, till exempel i avdelningarna för mätströmtransformatorer, kabelavslutningar och genomföringar, det är möjligt att endast koppla bort den skadade cellen, till exempel vid användning av vakuumbrytare.
Förbränningen av ljusbågen i cellen i den inledande omkopplaren kräver påverkan på avstängningen inte bara av sektionsomkopplaren, utan också av omkopplaren från högspänningssidan av krafttransformatorn. Skador på sektionsbrytaren kräver frånkoppling av ingångsbrytarna. Med hänsyn till det föregående bör skyddet ge selektiv detektering av ljusbågkortslutningar i celler och deras fack.
Det finns också ett annat tillvägagångssätt för konstruktionen av bågskyddet för ställverket, enligt vilket eventuell kortslutning i ställverket måste stängas av med den inledande omkopplaren, vilket leder till "inlösen" av sektionen. Detta tillvägagångssätt förenklar implementeringen av skydd och tillåter kombinationen av sensorer, till exempel gör det det möjligt att göra en optoelektrisk sensor som en enda, vilket sker när man använder en fiberoptisk kommunikationslinje ansluten i en "loop". Vid implementering av skydd enligt det första alternativet är det möjligt att kombinera OEPD och enheter som verkar på samma switchar.
Ovanstående typer av skyddsreläer (skyddsreläer av ventil- och membrantyper, reläskydd med en membranbrytare, reläskydd av fototyristor och fiberoptisk typ) tillhör klassen av brännare (sensorer) av ljusbågsfel.
Skyddssystemet för samlingsskenans ljusbåge som använder sådana brännare är beroende av reläskyddsanordningar som ger strömstyrning och mellanreläer som verkar för att lösa ut högspänningsbrytaren. Den totala hastigheten för sådana system är som regel 30 ms eller mer.
Distribuerat oberoende reläskydd eliminerar behovet av att använda tredjeparts strömstartenheter och mellanreläer, vilket avsevärt ökar systemets tillförlitlighet och kraftigt ökar dess hastighet.
Distribuerad oberoende ZDZ har följande huvudfunktioner:
För att öka hastigheten i moderna enheter har den diskreta Fourier-transformen övergetts till förmån för snabbare metoder för drift av strömelementet (arbete med momentana värden, analys av strömmens första och andra derivator, etc.)
Det bör noteras att kraven och provningsmetoderna för ljusbågsmotstånd hos element i ställverksutrustning, krav på hastighet och typ av ljusbågsskydd inte är reglerade idag. I de befintliga direktiven (Beställningar från RAO "UES of Russia" daterad 01.07.98 N 120 "Om åtgärder för att förbättra explosions- och brandsäkerheten för energianläggningar" och daterad 29.03.2001 N 142 "Om prioriterade åtgärder för att förbättra tillförlitligheten hos arbete av RAO "UES of Russia") och regelverk ("Regler för teknisk drift av kraftverk och nätverk, 15:e upplagan, klausul 5.4.19) finns det endast krav på behovet av höghastighetsskydd mot ljusbågekortslutningar. inuti ställverksskåp.
| Kontroller | |
|---|---|