protectia liniilor electrice.pdf

7/27/2019 Protectia liniilor electrice.pdf

1/7

Introducere

Sectorul energetic influeneaz fundamental evoluia ntregii societi. n prezent nu poate ficonceput o economie dezvoltat, cu un sector social adecvat Europei secolului XXI, fr un sector

energetic eficient.

Politica energetic trebuie s fie capabil s susin o cretere economic durabil, bazat pe

armonizarea cerinelor de eficien economic, considerentelor sociale i obiectivelor de mediu.

Instalaia de protecie prin relee este format din totalitatea aparatelor i dispozitivelor destinate

s asigure deconectarea automat a instalaiei n cazul apariiei regimului anormal de funcionare sau

de avarie (defect), periculos pentru instalaia electric. n cazul regimurilor anormale care nu prezintpericol imediat, protecia semnalizeaz numai apariia regimului anormal.

Deconectarea instalaiei electrice se efectueaz de ctre ntreruptoare, care primesc comanda de

declanare de la instalaia de protecie. Se realizeaz separarea prii cu defect de restul instalaiei

(sistemului) electrice, urmrindu-se prin aceasta:

- limitarea dezvoltrii defectului, ce se poate transforma ntr-o avarie la nivelul sistemului:

- prentmpinarea distrugerii instalaiei n care a aprut defectul

- restabilirea regimului normal de funcionare, asigurnd continuitatea n alimentarea cu

energie electric a consumatorilor.

n ara noastr a avut loc o perfecionare continu a instalaiilor i echipamentelor de

protecie, n prezent fabricndu-se majoritatea echipamentelor necesare. Se cerceteaz noi instalaii de

protecie, care utilizeaz tehnica de calcul i sistemele de achiziie cu microprocesor n instalaiile de

protecie care sunt n curs de asimilare i la noi n ar. Acestea permit reducerea timpului de lucru al

protecie i reducerea gabaritului echipamentelor, odat cu creterea numrului parametrilor analizai i

a fiabilitii sistemului de protecie pe ansamblu.

Se produc relee i sisteme de protecie la Media, ICEMENERG, IPA Bucureti i la diverse

firme private din ar.

Pentru a ndeplini n bune condiii obiectivele impuse, instalaiile de protecie trebuie s satisfac

anumite performane (caliti).


2/7

Capitolul 1

Instalaii de protecie prin relee

1.1 Condiii impuse proteciei prin releeRapiditatea

Protecia trebuie s acioneze rapid pentru a limita efectele termice ale curenilor de scurtcircuit,

scderea tensiunii, pierderea stabilitii sistemului electric. Timpul de lichidare (eliminare) a unui

defect se compune din timpul propriu de lucru al proteciei ( 0,020.04 s), timpul de temporizare

reglat i timpul de declanare a ntreruptorului ( 0,04...0,06 s). Pentru proteciile clasice timpul minim

de deconectare din momentulapariiei scurtcircuitului va fi egala cu 0,060,10 s. Aceste valori suntsuficiente pentru instalaiile electroenergetice.

Deci rapiditatea se obine prin utilizarea unor echipamente de calitate (performante).

Selectivitatea

Reprezint proprietatea unei protecii de a deconecta numai elementul (echipamentul, tronsonul)

pe care a aprut defectul, restul instalaiei (sistemului) rmnnd sub tensiune. Protecia trebuie s

comande declanarea celor mai apropiate ntreruptoare de la locul defectului.Selectivitatea se poate realiza pe baz de timp (prin temporizri), pe baz de curent sau prin

direcionare. n funcie de particularitile instalaiei i de importana consumatorului se va adopta

prioritatea ntre rapiditate i selectivitate.

De exemplu, n reeaua de joas tensiune, ncepnd de la tabloul general din postul de

transformare i pn la ultimul receptor, sunt montate diferite aparate de protecie (ntreruptoare

automate cu declanatoare, sigurane fuzibile, relee termice) alese n funcie de cerinele impuse de

poriunea respectiv a reelei.Deoarece curentul de defect parcurge toate elementele serie de pe calea de curent de la sursa de

alimentare (transformator) pn la locul defectului, el poate influena i alte aparate dect cele care

trebuie s elimine defectul produs.

De aceea apare necesar corelarea caracteristicilor de protecie pentru asigurarea selectivitii

proteciei, adic s funcioneze numai aparatul de protecie de pe tronsonul cu defect, restul instalaiei

rmnnd sub tensiune.

Selectivitatea se poate asigura prin timpul de acionare (n trepte cresctoare spre surs) sau prin

valorile curentului de pornire a proteciei (ardere fuzibil).

Selectivitatea ntre elementele de protecie n reelele electrice de joasa tensiune se va face

analiznd comportarea acestora la suprasarcini i la scurtcircuit. ,


3/7

Selectivitatea ntre elementele de protecie se va face comparnd caracteristicile timp-curent,

astfel nct timpul de prearc al siguranei din amonte s fie mai mare dect timpul total al siguranei

din aval sau timpul de declanare al ntreruptorului.

Selectivitatea la scurtcircuit se determina comparnd valorile de prearc al siguranei din amonte

s fie mai mare dect curentul total al siguranei din aval sau al aparatului protejat. Pentru aparatele de

protecie se poate calcula pentru curentul limit termic i timpul impus.

Selectivitatea siguranelor fuzibile poate fi analizat i din punct de vedere al stabilitii

dinamice a aparatelor de comutaie la scurtcircuit. De exemplu, n ansamblul siguran-contactor-relee

termice, sigurana asigur protecia la scurtcircuit, iar releele termice protecia la suprasarcin.

Curentul limitat (tiat) de siguran trebuie s fie suportat de contactor.

Funcionarea selectiv a proteciei se verific in mod riguros prin suprapunerea caracteristicilor

de protecie ale dispozitivelor care lucreaz n serie.

Vor rezulta diferene de timp ntre timpii de acionare la aceleai valori ale curentului.

Selectivitatea este asigurat atunci cnd diferenele de timp sunt suficiente.

Fiabilitatea (sigurana n funcionare)

Reprezint proprietatea proteciilor prin relee de a aciona ori de cte ori este necesar i numai

atunci (sigurana neacionrilor) , lipsind acionrile false, intempestive.

Aceasta presupune acionarea proteciei numai cnd este necesar, fr funcionri intempestive,

adic atunci cnd nu au aprut defecte n instalaia protejat. Sigurana presupune o protecie bine

proiectat (alegerea tipului schemei reglajului i calculul acestuia) i echipamente cu fiabilitate

ridicat. Acestea se pot obine printr-un grad crescut de integrare, folosind microprocesoare

specializate.

Sensibilitatea

Instalaiile de protecie trebuie s lucreze (acioneze) la abateri ct mai mici de la valoarea

normal a mrimii fizice controlate. Sensibilitatea proteciei se apreciaz prin coeficientul desensibilitate, care pentru proteciile maximale de curent se calculeaz cu relaia:

pp

scc

sensI

IK

)2(),3(

min= n care:

)2(),3(

minsccI - este valoarea minim a curentului de scurtcircuit n momentul acionrii proteciei

pentru un scurtcircuit metalic;

ppI - valoarea curentului de pornire al proteciei, corespunztoare circuitului de for (primar)

al instalaiei protejate.Coeficientul de sensibilitate poate lua valori ntre 1,2...2,5, n funcie de tipul proteciei i

importana instalaiei protejate. Atunci cnd nu sunt satisfcute condiiile de sensibilitate se vor utiliza

protecii complexe (de distan, cu filtre)


4/7

Pentru a asigura sensibilitatea, releele de protecie trebuie s consume (absoarb) o putere redus

pentru acionare.

Independena de schema de conexiuni

Protecia unei instalaii trebuie astfel proiectat nct s acioneze corect, independent deconfiguraia schemei de conexiuni a sistemului electric la momentul respectiv (de numrul surselor n

funciune i poziia cuplelor). Corectitudinea funcionrii proteciei se asigur verificnd selectivitatea

n regim maxim i sensibilitatea n regim minim.

Eficiena economic

Cu toate c n general costul echipamentelor de protecie este mic n comparaie cu costulinstalaiilor protejate, cheltuielile de investiii i de exploatare vor fi comparate cu daunele produse n

cazul nefuncionrii proteciei. De aceea, nu este indicat s se fac economii la acest capitol. Pe lng

aceste caliti, la alegerea instalaiilor de protecie se vor mai avea n vedere: gabaritul, elasticitatea n

modificarea caracteristicilor de acionare, tipizarea (modularea) subansamblelor, invariabiliatea

parametrilor reglai i a caracteristicilor indiferent de condiiile de funcionare (vibraii, temperatur

variabil, variaia regimului de funcionare al instalaiei protejate). O problema importanta care apare

n funcionarea instalaiilor de protecie o constituie saturarea transformatoarelor de msur, care ducela modificarea formei de und a semnalului aplicat echipamentelor de protecie, precum i

comportarea acestora la funcionarea sistemului protejat n regim deformant i dezechilibrat. Pentru

aceasta se impune construcia unor noi tipuri de traductoare (de curent, de tensiune, de putere) i

utilizarea semnalelor numerice, n cazul transmiterii la distan a mrimilor controlate.

Proiectarea instalaiilor de protecie trebuie s aib ca obiectiv pstrarea continuitii n

alimentarea cu energie electric a consumatorilor, chiar n cazul apariiei unor defecte n sistem.

Capitolul 2


5/7

Protecia liniilor electrice de nalt tensiune

CONSIDERATII GENERALE

Problema protectiei liniilor din retelele electrice este mai complicata decat aechipamentului din centrale si statii,deoarece tipul si schema protectiei adoptate depindde un numar mai mare de factori.Printre acestia pot ti enumerati :configuratiaretelei(radiala,buclata,complexa,cu statii in derivatie,agatate,cu linii paralele etc.),importantaliniei in cadrul sistemului elect ric sau al inte rcon exiu nii, modul de trat are an eu tr ul ui in fl ue nt a d e f e c t e l o r d e p e l i n i e a s u p r a s t a b i l i t a i is i s t e m u l u i , t e n s i u n e a retelei,constructia aeriana sau in cablu,prezenta sau absentaaltor circuite pentru alimentarea, consumatorilor,prevederea declansarilor monofazatesau t r i f a z a t e , e x i s t e n t a s a u a b s e n t a d i s p o z i t i v e l o r d e RAR,

posi bi litatea funct ionar ii cu o faza intrerupta,eventuala compensare longi tudina la aliniei,raportul dintre curentii minimi de defect si curentii maximi de sarcina(la liniile lungi si

puternic incarcate).

Principala functie a protectiilor liniilor este sa reduca la minimum influenta defectelorasupra functionarii restului sistemului-ceea ce impune in majoritatea cazurilor ofunctionare rapida-actionand astfel incat defectele sa fie lichidate cu intreruperea alimentariinumarului minim posibil de consumatori ,cerin tele in privinta selectivitat ii fiind astfelridicate.Problema deteriorarii propriu-zise a liniei nu se pune la fel de acut cum se puneala echipamentul principal din centrale si statii,intrucat de regula defectele pe linii nu

provoaca deteriorari grave.

Da to r i t a in f luen te i c e lo r la l t i f a c to r i , une l e d in t re p ro tec t i i l e men tiona tein cadrul unei categorii de linii sunt intalnite si la linii din alta categorie,de exemplu

pentru o linie de tens iune ridicata, dint r-o re tea buclata se poate prevedea o protectie dedistanta utilizata pentru protectia, liniilor din retele complexe.De asemenca,unele

protecti i simple,prevazute pentru 1ini i din retele buclate,apar ca protectii de rezerva pe linii dinretele complexe.

Pentru protectia liniilor din retelele cu neutrul legat la pamint se folosesc:- protectia maximala de curent- protectia de distanta- protectia de distanta cu canal de transmisie- protectia maximala de curent homopolar- protectia comparativa directionala- protectia comparativa de faza si protectia diferentiala longitudinala- protectia diferentiala transversala- protectia minimala de tensiune- protectia maximala de tensiune- protectia impotriva suprasarcinii

Pentru protectia liniilor din retelele cu neutrullegat la pamint prin rezistenta se folosesc:

- protectia maximala de curent- protectia de distanta si protectia diferentiala longitudinala- protectia maximala de curent homopolar- protectia impotriva suprasarcinii

Pentru protectia linilor din retelele cu neutrul izolat sau legat prin bobine de compensare se folosesc:- protectia maximala de curent pentru linii radiale


6/7

- protectia maximala de curent directional pentru linii cu alimentare bilaterala- protectia de distanta- protectia de distanta cu canal de transmisie- protectia diferentiala longitudinala- protectia diferentiala transversala- protectia maximala de curent de secventa inversa- protectia maximala de tensiune homopolara- protectia impotriva suprasarcinii

- protectii selective impotriva punerilor simple la pamint

Protectiile de curent ale liniilor

A . Sectionarea de curent a retelelor radiale impotriva scurtcircuitelor polifazate si adublei punerila pamint

G S A

I

B

Sectionarea rapida sau sectionarea de curent este o protecie maximala de curent pentru careconditia de selectivitate nu se obtine prin temporizari adecvate ci printr-un anumit mod de alegere alcurentului de pornire.Sectionarea de curent este o protectie simpla, rapida si selectiva dar prezinta dezavantajul existentei

zonei moarte si a dependentei acesteia de regimul de functionare al liniei.

B. Sectionarea temporizata

Sectionarea temporizata este utilizata in locul sectionarii rapide atunci cind acestea nu protejeaza celputin 20% din lungimea liniei, in regim normalde funcionare ; in plus sectionarea temporizata extindezona protejata in regim maxim de funcionare la intraga lungime e liniei.


7/7

protectia liniilor electrice.pdf

Documents