protectii prin relee.pdf

8/14/2019 protectii prin relee.pdf

1/56

CAPITOLUL 4

PROTECIA LINIILOR ELECTRICE

PROTECIA LINIILOR RADIALE

4.1 CONSIDERAII GENERALE

Majoritatea defectelor din instalaiile electrice apar n primul rnd la liniileelectrice aeriene (datorit ariei geografice mari i condiiilor n care funcioneaz) in al doilea rnd la cele n cablu. Defectele, constnd n deteriorarea izolaiei, pot fidatorate mbtrniri izolaiei n timp a acesteia sau unor cauze e terioare(supratensiuni atmosferice, spargerea izolatoarelor, ruperea conductoarelor iatingerea acestora ntre ele sau cu pmntul etc.).

!rotecia liniilor din reelele electrice este mai complicat dect aec"ipamentelor din centrale i staii, deoarece tipul i sc"ema proteciei adoptatedepind de un numr foarte mare de factori cum ar fi# configuraia reelei (radial, buclat, comple , cu staii n deri$aie, paralele, etc.), importana liniei n cadrulsistemului energetic, modul de tratare a neutrului, influena defectelor de pe linieasupra stabilitii sistemului, tensiunea reelei, pre$ederea declanrilor monofazatesau trifazate, e istena sau absena dispoziti$elor %&%, posibilitatea funcionrii cu ofaz ntrerupt, etc.

'ondiia principal pe care trebuie s o ndeplineasc protecia reelelorelectrice este aceea de a limita la minimum efectele unui defect pe o linie aerian saun cablu, asupra funcionrii restului sistemului ceea ce impune n majoritateacazurilor o funcionare rapid acionnd astfel nct defectele s fie lic"idate cuntreruperea unui numr minim de consumatori. &ceast ultim condiie reclam oselecti$itate ridicat a proteciei, problema deteriorrii ec"ipamentului principal dincentrale i staii nepunndu se n mod acut, ntruct defectele pe linii nu pro$oac deregul deteriorri gra$e.

Deci proteciile reelelor trebuie s realizeze aceste condiii principale aleselecti$itii i rapiditii.


2/56

Dup cum se tie orice scurtcircuit este nsoit de creterea curentului n parteade reea care alimenteaz defectul i scderea tensiunii n reea. !e sesizarea i prelucrarea acestor $ariaii, n scopul determinrii locului i caracterului defectului,

se bazeaz n general funcionarea proteciilor reelelor electrice *+, - .4.2 PROTECII PREVZUTE

%eelele radiale au cea mai simpl configuraie posibil i datorit acestui faptselecti$itatea se poate obine uor.

/iniile radiale se pre$d cu protecii mpotri$a scurtcircuitelor polifazate i ascurtcircuitelor monofazate (n reelele cu cureni mari de punere la pmnt). 0nreelele cu cureni mici de punere la pmnt (reelele de medie tensiune), se pre$d protecii mpotri$a dublelor puneri la pmnt i a punerilor monofazate la pmnt($ezi cap. 1). 0n majoritatea cazurilor, mpotri$a defectelor ntre faze i a dublelor puneri la pmnt se pre$d protecii ma imale cu acionare rapid i cu proteciima imale cu acionare temporizat. 0mpotri$a punerilor (respecti$ scurtcircuitelor)monofazate la pmnt se folosesc protecii ma imale "omopolare rapide itemporizate.

0n anumite cazuri se folosesc protecii de distan, iar pentru cabluri seutilizeaz uneori protecii difereniale.

/a liniile radiale, proteciile se instaleaz la captul dinspre alimentare * 2 .

4.3 PROTECIA MAXIMAL DE CURENT TEMPORIZAT

4.3.1 Protec !" #"$!#"%& c' c"r"cter!(t!c& !)*e+e)*e)t&

%eeaua electric cea mai simpl este reeaua radial care const din liniialimentate de la un singur capt. 0n fig 3. este reprezentat o poriune dintr o reearadial n care de la barele staiei pleac o serie de linii, a$nd fiecare un singurconsumator la capt *+ .

!rotecia folosit n general n asemenea reele este cea ma imal de curent.

&ceasta acioneaz n cazul creterii peste o anumit $aloare a curentului pe linia protejat.

!rotecia ma imal temporizat se realizeaz cu ajutorul releelor ma imale decurent asociate cu relee de timp formnd protecia maximal de curent temporizat.

34

Fig.4.1 Reea radial simpl


3/56

!rotecia ma imal de curent temporizat poate fi o protecie de baz sau derezer$ mpotri$a scurtcircuitelor ntre faze pe liniile radiale.

'onform normati$ului *56 , mpotri$a scurtcircuitelor ntre fazele unei linii

radiale se pre$ede o protecie ma imal de curent cu o singur treapt temporizat,aceasta fiind protecia de baz a liniei. 7e admite ca protecia mpotri$ascurtcircuitelor ntre faze s fie realizat n dou trepte de timp n urmtoarele cazuri#

dac temporizarea rezultat este att de mare nct perturb funcionareaconsumatorilor alimentai din alte linii $ecine cu cea defect8dac prin $aloarea ridicat a temporizrii se micoreaz eficacitateareanclanrii automate sau a anclanrii automate a rezer$ei pentruconsumatorii alimentai de linia respecti$8dac fr introducerea unei trepte rapide rezult pentru proteciile de

rezer$ ale transformatoarelor care alimenteaz linia (cu tensiunesuperioar de 9 :; sau mai mult) timpi de acionare care depesc - s.0n cazul unei linii radiale cu mai multe staii cobortoare (fig. 3.2), proteciile

ma imale trebuie ns pre$zute cu o temporizare a acionrii. 0n cazul defectriiliniei D< ar trebui s declaneze numai ntreruptorul D. Deoarece n asemenea cazcurentul de scurtcircuit trece prin toate poriunile de linie este e$ident c numaicriteriul creterii curentului nu este suficient pentru a asigura o declanare selecti$corect i este necesar i temporizarea acionrii.

&legndu se temporizrile astfel nct protecia ntreruptorului D s aibtimpul de acionare cel mai scurt i pe msura apropierii de surs timpul de acionares creasc, se obine o acionare selecti$ a proteciei.

0n acest fel se realizeaz proteciama imal temporizat n trepte. ;aloareatreptei de timp se alege astfel nct s e istesigurana declanrii numai a ntreruptoruluiliniei defecte i nu i a celui dinaintea acestuia(spre surs). 0n practic, n funcie de calitateareleelor i a ntreruptoarelor folosite, treaptade timp a proteciei ma imale temporizate estede 9,3 9,6 s.

19

t

= = p

t 9

Fig. 4.3 Diagrama de ac ionare a protec iei maximale de curent cu caracteristic independent

&

> ' D

n , s. Botodat deasupra caracteristicii din >trece caracteristica de declanare din & care acioneaz la ,6s.

%ezult c dac dintr o cauz oarecare refuz s declaneze ntreruptorul din>, defectul este deconectat de protecia ntreruptorului din &, cu o temporizare de,6 s. Dac nici aceasta nu ar funciona, ar declana ntreruptorul din &, n 2, s.

7e constat deci c, n afara proteciei destinate lic"idrii defectelor aprute pelinie, mai e ist i o serie de protecii, care inter$in atunci cnd prima nufuncioneaz i care reprezint protecii de rezer$ ale acesteia. &cest gen de rezer$este denumitrezer$ de la distan i este foarte eficient ntruct este completindependent de instalaia n care a a$ut loc refuzul de acionare, refuz care adesea

are loc datorit bateriei de acumulatoare, B' sau ntreruptorului.Din diagram se obser$ c, cu ct ne apropiem se surs, cu att lic"idareadefectelor se face cu o temporizare mai mare. De asemenea, cu ct defectul este mai

12

> ' ' D ? ) > @. (3.29)!rin $arierea ung"iului se obin relee cu diferite ung"iuri interioare.

4./.3 Sc e#e *e co)ect"re " re%ee%or *!rec !o)"%e

0n cazul unui scurtcircuit, ung"iul de scurtcircuitr (ung"iul dintre tensiunea icurentul de scurtcircuit) depinde de natura reelei. /a liniile aeriene el $ariaz ntre699 i +99, dar poate fi mai mic n cazul defectelor nsoite de arc electric, iar lacablurile de medie tensiune ntre 99 i 299.

!e de alt parte, n cazul scurtcircuitelor, tensiunea scade mult pe faza defect,de$enind adesea nul n cazul defectelorfoarte apropiate.

Din acest moti$, pentru a se asigura in aceste condiii orientarea just a releuluidirecional (innd seama de faptul c lascurtcircuite trifazate tensiunile scad foartemult i c aceste scurtcircuite sunt rare),releele sunt alimentate n general cu curentul

de pe faza defect i cu tensiunea de pe altfaz.

62

= A K

+9 K= K

a) b)

Fig. 4.13 Diagramele $ectoriale ale releului RD(8 a) # ? = b) # * =


16/56

&stfel, n cazul scurtcircuitelor apropiate pe liniile aeriene, pentru orientarea corect areleelor direcionale, acestea se alimenteaz cu curentul unei faze i cu tensiunea ntrecelelalte dou. &limentndu se releul de pe faza % cu curentul # R i cu tensiunea= !C

ntre fazele 7 i B, pentru ca acesta s acioneze n cazul unui scurtcircuit n zona desensibilitate ma im, se folosesc relee cu un ung"i interior de -99. 'onsidernd cung"iul de scurtcircuit pe liniile aeriene este de 699, curentul # R n cazul unuiscurtcircuit trifazat $a fi defazat cu 699 n urma tensiunii= R, deci cu -99 nainteatensiunii= !C , adic tocmai n poziia n care cuplul este ma im, deoarecer fiind -99, cos ( r A -99) ? (fig. 3. 3).

6-

K%

K7KB

K7B

KB%

K%7

=H%

=H7

=HB

K7B

K%7

KB%

r%

r7

rB

i%

i7iB

H%

H7

HB

Fig. 4.1&b Diagrama $ectorial a unei protecii direcionale realizate dup sc"ema de :@ @.

Fig. 4.1&a !c"ema de principiu a unei protecii direcionale realizate dup sc"ema de :@ @.

#

% 7B

De latrafo detens.

% 7 B


17/56

'ombinarea curentului =% cu tensiunea K7B, a curentului =7 cu tensiunea KB% saua curentului =B cu tensiunea K%7, este una din cele mai utilizate sc"eme de conectare

numit O sc"ema de :@@

O. &ceast sc"em const n faptul c fiecrei tensiuni ntrefaze aplicate releului i se asociaz curentul unei faze defazate cu 499 unde cureniisunt reprezentai con$enional n faz cu tensiunile fazelor respecti$e.

0n fig. 3. 1 este reprezentat sc"ema principial i diagrama $ectorial a unei protecii direcionale realizat pe trei faze, conform sc"emei de 499.

4. PROTECIA 5MPOTRIVA SCURTCIRCUITELOR MONO6A7ZATE 5N REELELE DE 5NALT TENSIUNE CU NEUTRUL LEGATDIRECT LA PM8NT

0n reelele cu neutrul legat direct la pmnt, deteriorarea izolaiei unei faze fade pmnt reprezint un scurtcircuit monofazat, care are ca efect creterea curentuluii scderea tensiunii pe faza respecti$.

Dup cum se tie, curentul de scurtcircuit monofazat este adesea mai mic dectcurenii de scurtcircuit bifazat i trifazat, iar protecia ma imal care trebuie reglat la$alori superioare curentului de sarcin poate s nu sesizeze asemenea defecte.

De aceea n cazul liniilor electrice cu neutrul legat direct la pmnt sefolosete o protecie special mpotri$a defectelor nsoite de puneri la pmnt numiti protecie "omopolar (fig.3. 6).

!rotecia "omopolar const dintr o protecie ma imal obinuit (alctuitdintr un releu ma imal de curent i un releu de timp), alimentat de la nfurrilesecundare ale transformatoarelor de curent legate n paralel ale celor trei faze aleliniei protejate formnd un iltru de curent de sec$en "omopolar >F(! ).

63

I T

AA

#

F(!

-=9

Fig. 4.1' !c"ema de principiu a unei protecii maximale "omopolare


18/56

'urentul care alimenteaz protecia reprezint suma curenilor de pe cele treifaze, adic tocmai curentul "omopolar al liniei pe care a aprut defectul, mrit de trei

ori (-=9).0n funcionare normal ca i n cazul scurtcircuitelor trifazate sau bifazate, nue ist curent "omopolar i deci curentul care parcurge protecia este nul, e istnddoar un curent mic de dezec"ilibru datorat erorilor transformatoarelor de curent.

!entru alimentarea proteciei "omopolare nu sunt necesare B' speciale pentrucrearea Q'7R, ci pot fi folosite transformatoarele care alimenteaz celelalte protecii,care se leag apoi n paralel (fig.3. 5).

'a i protecia mpotri$a defectelor polifazate, protecia "omopolar poate finetemporizat sau temporizat, n care principiul alegerii treptelor de timp esteacelai ca i al proteciei ma imale, timpii de acionare crescnd ctre surs, ns

considernd numai elementele legate gal$anic de linia protejat, pentru c protecianu acioneaz la defecte monofazate n reelele cuplate magnetic cu linia.Bemporizarea proteciei ma imale "omopolare poate rezulta sensibil mai mic decta proteciei ma imale de curent a aceleiai linii mpotri$a scurtcircuitelor ntre faze.

De aceea liniile de 9 :; i mai mult se pre$d cu protecii speciale mpotri$ascurtcircuitelor monofazate (protecii de distan), protecia mpotri$a scurtcircuitelormonofazate realizat cu relee ma imale de curent fiind o protecie de rezer$.

!rotecia mpotri$a scurtcircuitelor monofazate pe liniile radiale care nu sunt pre$zute cu protecii de distan se realizeaz cu protecii ma imale "omopolaretemporizate i rapide (se mai numesc i secionri "omopolare).

'urentul de pornire = pp al secionrii "omopolare netemporizate se determincu o relaie analog cu cea pentru secionarea rapid mpotri$a defectelor polifazate.

61

I I I T I" T

AAAAAA

-=9 ? =s%A =s7 A =sB

!rotecie ma imal temporizat!rotecie ma imal"omopolar

#

Fig. 4.1 Elimentarea proteciei maximale -i a proteciei "omopolare de la acela-i C(


19/56


20/56

9 aper ? U2 n funcie de temporizarea proteciei ma imale i de prezena sau absena accelerrii acesteia dup acionarea dispoziti$ului de%&%.

0n practic protecia se regleaz la 39U69 J din $aloarea curentului nominalal liniei protejate.Bemporizarea proteciei ma imale "omopolare se stabilete n trepte

cresctoare dinspre consumatori spre surs, ns considernd numai elementele legategal$anic de linia protejat, pentru c protecia nu acioneaz la defecte monofazate nreelele cuplate magnetic cu linia. De aceea temporizarea proteciei ma imale"omopolare poate rezulta sensibil mai mic dect a proteciei ma imale de curent aaceleiai linii mpotri$a scurtcircuitelor ntre faze.

!rotecia "omopolar se folosete de asemenea i n reelele alimentate din maimulte pri sau n cele buclate, dar n asemenea cazuri i se adaug un elementdirecional, ea de$enind protecie "omopolar direcional . Direcionarea proteciei"omopolare face posibil utilizarea acesteia n orice configuraie, datorit faptului celementul direcional permite acionarea numai n cazul cnd sensul puterii este de la bare spre linie. &cest sens este sesizat de un releu direcional, a crui bobin decurent este parcurs de curentul "omopolar, iar bobina de tensiune este alimentat dela nfurrile secundare nseriate ale transformatoarelor de tensiune, realizndu seaa numitul montaB 0n triung"i desc"is (sau filtru de tensiune de sec$en"omopolar) la bornele cruia se culege tensiunea "omopolar mrit de trei ori(-K9).

7c"ema de principiu este reprezentat n fig.3. +

65

I T

AA

#

F(! -K9 -=9

Fig. 4.16 !c"ema de principiu a proteciei "omopolare direcionale


21/56

=% ? - =9

K %

K 7K B

-K 9 ? K % AK 7 AK B ? ) K %

59 9

Fig. 4.1: Censiunea "omopolar -i

curentul "omopolar 0n cazul unui scurtcircuit pe aza R

/a un scurtcircuit monofazat, tensiunea pe faza defect (de e emplu pe faza %)scade foarte mult (putnd fi c"iar nul la locul de defect), i ca urmare sumatensiunilor fa de pmnt a celor trei faze este un $ector de sens contrar tensiunii pe

faza defect n funcionare normal. 'urentul de defect =H% este defazat cu circa 599

(ung"iul de scurtcircuit corespunztor unei linii aeriene) n urma tensiunii K% (carede$ine zero n punctul de defect).

&stfel releului direcional i se aplic tensiunea K%? -K 9 ? (K% AK7 AKB) ? (K7 AKB), deoarece K% ? 9 i curentul =% ? -=9 defazat cu ung"iul r ? 599 n urmatensiunii K% .

@innd cont de ung"iul n general mare (n special n reelele aeriene) dintreaceste mrimi, releele direcionale folosite pentru proteciile "omopolare sunt de tipul sin

, adic au cuplul de forma M ? : Kr =r sin ( rA).0n comparaie cu proteciile ma imaledirecionale i cu secionrile direcionalempotri$a scurtcircuitelor ntre faze,secionrile "omopolare i proteciile ma imale"omopolare mpotri$a scurtcir cuitelormonofazate au a$antajul c nu prezint zonemoarte, ntruct tensiunea "omopolar este cuatt mai mare cu ct defectul este mai apropiat,deci in$ers dect n cazul defectelor ntre faze,cnd tensiunea scade cu apropierea fa de

defect (K% ? 9, deci L-K9L ? LK7 A KBL are $aloare ma im)7ensibilitatea releului direcional "omopolar se $erific cu relaia

unde # K9, =9 sunt $alorile componentelor de sec$en "omopolar la locul demontare a proteciei la un defect monofazat n limitele zonei considerate,aprut ntr un regim care conduce la $aloarea minim =98

- 7 pr $aloarea puterii de acionare a releului8- nB' , nBB rapoartele de transformare ale B' i BB care alimenteaz releul.!entru defecte pe linia protejat se pre$ede

H sens = 2,iar pentru defecte pe elementul $ecin se pre$ede

H sens == ,1

6+

( )21.3-- 99CC C( pr

sens nn!

# = 9

=


22/56

Datorit simplitii, rapiditii, selecti$itii i absenelor zonelor moarte, proteciile "omopolare direcionale se utilizeaz ca protecii de rezer$, n reelele cucureni mari de punere la pmnt de orice configuraii *+, - .

PROTECIA REELELOR COMPLEXE.

4.9 PROTECIA DE DISTAN

4.9.1 Pr!)c!+!'% *e re"%!,"re "% +rotec !!%or *e *!(t") &

!roteciile prezentate anterior, au fiecare att a$antaje ct i deza$antaje ceeace determin domeniul lor limitat de utilizare.

De asemenea, la toate aceste protecii sensibilitatea depinde de $aloareacurentului de scurtcircuit, respecti$ de regimul de funcionare al sistemului.Kn alt deza$antaj al acestor protecii l constituie faptul c defectele sunt

eliminate cu o temporizare cu att mai mare cu ct sunt mai apropiate de surs.!rotecia de distan, rspunde acestor condiii care nu au putut fi ndeplinite

de proteciile descrise pn acum, fiind o protecie uni$ersal, care poate fi folosit nreelele de orice configuraie.

!rotecia de distan este o protecie care msoar distana dintre locul demontare a proteciei i locul de defect, comandnd declanarea ntreruptorului, deci

ntreruperea alimentrii defectului cu o temporizare cu att mai mare cu ct distana pn la locul de defect este mai mare. Deci, timpul de acionare al proteciei dedistan este funcie de distana dintre locul de montare a proteciei i locul de defect.

&ceast $ariaie a timpului n funcie de distan poate fi liniar sau n trepte,ultima fiind folosit e clusi$ n proteciile de distan, deoarece permite o mai judicioas ealonare a caracteristicilor proteciilor diferitelor linii dintr o reea i ducen general la timpi de deconectare ct mai mici.

Din fig.3.29 se obser$ c un releu de distan cu o asemenea caracteristic aremai muli timpi de acionare fiecare corespunznd anumitor distane dintre releu idefect, numite zone. &stfel pentru o distan mai mic dect L1, declanarea se produce rapid, la timpult 18 aceasta se numete treapta = de timp a proteciei, iardistana L1 zona = sau treapta = de distan a acestuia. Kn defect produs la o distanmai mare dect L1 dar mai mic dect L2, este deconectat la timpult 28 distana L2 este

64

t

l

l l2 l- l3

tt2

t-

t3 Fig.4.2@ (aracteristca 0n trepte a unei

protecii de distan


23/56

zona a == a sau treapta a == a de distan a proteciei, iar timpult 2 treapta a == a detimp. 0n mod similar se definesc treptele urmtoare de distan i de timp. &tttreptele de distan ct i de timp sunt reglabile. %eleele de distan indiferent de

principiul lor constructi$, prezint erori att n determinarea distanei pn la locul dedefect, ct i n temporizarea acionrii. ' D

2-

31

6

Fig. 4.21. Diagramele de uncionare ale proteciilor de distan 0ntr*o reeaalimentat din ambele capete

H H 2


24/56

7e mai obser$ de asemenea c protecia de distan realizeaz deconectarea

rapid a defectelor de pe linia proprie, ct i deconectarea temporizat a defectelor de pe liniile alturate, care din di$erse moti$e nu sunt deconectate de ntreruptoarele proprii.

!rotecia de distan a unei linii constituie n acelai timp i protecie derezer$ pentru elementele alturate ale liniilor $ecine.

4.9.2 Pr!)c!+!! co)(tr'ct!:e "%e +rotec !!%or *e *!(t") &

!rincipiile constructi$e pe baza crora se realizeaz proteciile de distan suntdiferite.

Kna din cele mai utilizate protecii de distan folosite n ara noastr, este protecia de impedan.

!rincipiul de funcionare al unuia dintre cele mai simple relee de impedan detip Obalan electromagneticG este prezentat n fig. 3.22.

Fig. 4.22 Releu de impedan de tipul Gbalan electromagneticH

; >alana electromagneticG se compune din dou relee electromagnetice alecror armturi mobile sunt fi ate fiecare la cte un capt al unei prg"ii care se poateroti n jurul unui a . Knul din relee este alimentat cu tensiunea

Kr ? K/ L nBB (3.26)

5

7predeclanare

A

Kr

=r n=

nu

l %

B7 B

MK

M=

=K

=/

H


25/56

(K/ fiind tensiunea liniei ntre faze, n punctul de instalare al proteciei8 nBB raportulde transformare al transformatorului de tensiune), iar cellalt releu este alimentat cucurentul secundar de linie

=r ? =/ L nB' (3.25)(=/ fiind curentul liniei i nB' raportul de transformare al transformatorului decurent). Qorele e ercitate asupra armturilor acestor relee dau natere unor momentecare acioneaz n sensuri opuse asupra prg"iei. %eleele fiind electromagneticemomentul e ercitat de releul alimentat de transformatorul de curent are e presia

222 C( L # r # # n # 9 # 9 ; == (3.2+)

unde H = este un coeficient de proporionalitate, iar momentul e ercitat de releulalimentat de transformatorul de tensiune are e presia

222 C( L= r = = n= 9 = 9 ; == (3.24)

Dup cum se $ede din figur momentul MK tinde s in desc"ise contactelereleului de impedan, iar momentul M= tinde s le nc"id. 7e obser$ c nc"idereacontactelor i decideclanarea ntreruptorului liniei se produce cnd M= MK.

%ezult

22 r = r # = 9 # 9 (3.-9)

respecti$

Votnd cu Cr ?Kr L=r impedana sesizat de releu (uneori denumit i impedanamsurat, respecti$ impedana constatat de releu), iar cu

impedana de pornire a releului, condiia de acionare (3.- ) de$ine Cr C pr

(3.--)'aracteristica de acionare pe diagrama % T este un cerc cu centrul n origine

i cu raza egal cu impedana reglat Cr (fig. 3.2-).

52

( )-.3=

#

r

r 9 9

# =

( )-2.3=

# pr

9

9 =

Fig. 4.23 Diagrama de acionare aunui releu de impedan8 r*impedana reglat

L* impedana

liniei * ung"iul liniei

C/

T

%

Cr Conadeacionare


26/56

Din (3.- ) i (3.--) se constat c releele de impedan sunt relee minimale,acionnd atunci cnd impedana sesizat de releu Cr ?Kr L=r scade sub $aloarea de pornire stabilit C pr.

0n regim normal cnd tensiunile K/ i Kr sunt apropiate de cele nominale, iarcurenii =/ i =r corespund sarcinii liniei, releul este reglat s nu acioneze, rezultnd nacest caz Cr > C pr.

/a un scurtcircuit pe linie n punctul H, tensiunile K/ i Kr scad sensibil, iarcurenii =/ i =r cresc sensibil, $aloarea Cr ?Kr L=r scznd att cu micorareanumrtorului, ct i cu mrirea numitorului# ca urmare, n acest caz Cr < C pr i protecia acioneaz.

=mpedana sesizat de releu Cr la defect n H depinde de distanal dintre loculde instalare a proteciei i punctul H8 dac scurtcircuitul este metalic, atunci $aloareaCr este proporional cu distanal . &ceast proporionalitate poate fi ilustrat n cazulreleului din fig.3.22 considernd c n H defectul este un scurtcircuit metalic bifazatntre fazele 7 i B.

0n aceast ipotez tensiunea K/ n locul de instalare al proteciei, ntre fazele 7i B (bobina de tensiune fiind alimentat cu tensiunea redus de BB, dintre acestea) $aa$ea e presia#

= L < 2 L # L < 2z sl . l . # L (3.-3)unde # C/ este impedana pe faz a liniei ntre locul de instalare a proteciei i punctul H, deci 2C/ reprezint impedana buclei de scurtcircuit prin care circulcurentul de defect =/ 8

zsl impedana specific a liniei pe unitatea de lungime.0nlocuind relaiile (3.26) i (3.25) n Cr ?Kr L=r se obine

i innd seama de (3.-3)

se constat c impedana sesizat de releu Cr este proporional cu distanal (de aici

i denumirea de protecie de distan).

5-

( )-6.322 l n

n z

n

n

#

# l z

CC

C( sl

CC

C(

L

L sl r ==

( )-1.3CC

C(

L

L

C(

L

CC

L

r

r r n

n

#

=

n

# n=

#

= ===


27/56

Kn alt tip de releu de impedan folosit n instalaiile energetice este ObalanaelectricG a crei sc"em de alimentare este prezentat n fig.3.23, n care tensiunea icurentul folosite pentru e citarea releului sunt n prealabil redresate.

&ceast soluie folosit aproape e clusi$ n construciile moderne de relee, permite eliminarea influenei defazajului dintre curent i tensiune asupra msurriiimpedanei.

alt problem foarte important o constituie faptul c prin redresareatensiunii i a curentului se pot folosi relee de curent continuu care au un consumfoarte mic, ceea ce permite realizarea unei mari sensibiliti. De asemenea $ibraiile,care sunt greu de e$itat total n curent alternati$, dispar i prin aceasta msurarea estemult mai e act.

Din fig.3.23 se obser$ c de la bornele rezistenei %, legat n paralel cunfurarea secundar a transformatorului de curent, se culege o cdere de tensiune proporional cu curentul de defect # . Qolosirea cderii de tensiune i nu direct acurentului secundar, prezint a$antajul de a se putea efectua comutri n circuitele decurent.

%eleul de curent continuu C, este un releu polarizat care acioneaz nc"izndui contactul pentru un anumit sens al curentului care l strbate, i meninndu icontactul desc"is pentru un sens contrar al curentului8 curentul care l strbate esteii*iu i $a a$ea deci un sens sau altul dup cumii este mai mare sau mai mic dectiu.

'onsidernd c cureniiii i iu sunt proporionali cu modulele $ectorilor # i = ,condiia de acionare a releului este

= 9 u W # 9 i respecti$ L 2 W 9 Deci i n acest caz condiia de acionare este ca impedana msurat de la

locul de instalare pn la defect s fie mai mic dect o $aloare dat.

4.9.3 C"r"cter!(t!c!%e *e *e ect "%e %!)!e! +e *!" r"#" R7X

53

Fig. 4.24 !c"ema de principiu aalimentrii releului tipHbalanelectricH

C

Dela transformatoarele detensiune

%

i=

iu

=


28/56

Definim caracteristica de defect a unei linii ca impedana $zut de pe parteasecundar a B'LBB pe linia defect. !oziia defectului este $ariat de la locul demontare a releului pn la punctul de aciune dorit, i defectele pot fi metalice i prin

arc. 4.7.3.1 Linie alimentat de la un sin ur capt Qig. 3.21 arat o linie alimentat de la un singur capt cu localizarea releului,

B', BB i poziia defectului $ariabil. !entru un defect metalic n punctul Q,impedana de pe partea secundar a B'LBB este Cr ? Cf . Dac defectul din Q este undefect prin arc cu rezistena arcului % a, atunci impedana $zut este Cr ? Cf A % a.

!rin urmare, caracteristica de defect a liniei $a fi un patrulater pe diagrama %T.


29/56

a B'LBB pentru un defect metalic i prin arc cnd defectul are loc ntr un punct alliniei protejate.

7e $a do$edi mai trziu c releul din & este afectat cel mai mult dac sursa &

este o surs mai slab (Cs& mare) i sursa din > este o surs puternic (Cs> mic).Dac tensiunea


30/56

a R

F R R

R

R R #

# # 2 2

# / ++== (3.-+)

a R 9R += (3.-4)i

releului partea pe(urentul de ect detotal (urentul

#

# # 9

R

R =+

= (3.39)

&a cum se $ede din diagrama fazorial, pentru un e port de putere n regimanterior defectului (adic, ung"iul poziti$), a$em

= 9 9 (3.3 )unde 9 > .9 i ? poziti$.

&a cum este $zut din captul &, rezistena arcului %a apare a fi mare cu ocomponent reacti$ ficti$. &ceasta este artat n figur. 'aracteristicile de defectnu numai c se mresc dar se i rotesc n sensul acelor de ceasornic cu referire la planul patrulaterului n cazul alimentrii de la un singur capt *3- .

4.7.3.3 Linie alimentat de la ambele capete cu import de putere "n re imanterior defectului

Qigura 3.25 este identic cu fig.3.26 cu e cepia faptului c este acumnegati$. ;zut din locul de montare al releului % &, puterea este importat. Diagramafazorial arat c

= 9 9 (3.32)unde 9 > .9 i ? negati$ (spre deosebire e portul de putere n regim anteriordefectului).

!entru comparaie toate cele trei caracteristici sunt artate n fig.3.2+.

55


31/56

4.9.4 C"r"cter!(t!c! *e "c !o)"re "%e re%ee%or *e !#+e*") &

'aracteristicile de acionare ale elementelor de pornire i de msur ale proteciilor de distan, sunt reprezentate n planul (%, jT) prin curbe nc"ise, curbecare se situeaz n cea mai mare parte n primul cadran.

5+

Kr

=r

B'=%

BBC

Ra

F

a

!E

E 5

b

C7>

=% =Q

=Botal ? =% A =Q(Cr ?Kr L =r)

Fig.4.2 (aracteristica de de ect a unei linii alimentate de la ambele capete cu import de putere 0n regim anterior de ectului

b


32/56

7e utilizeaz caracteristici continue, curbe nc"ise, care sunt de fapt conice detipul elipsei i caracteristici discontinue (caracteristici poligonale formate dinfragmente de drepte).

4.7.4.1 #aracteristici continue

7e consider ecuaia general a unei elipse, cu centrul n originea a elor decoordonate (r, ) i cu a a mare suprapus cu a a absciselor *36 8

22

2

2=+

b

x

a

r (3.3-)

!rin rotirea sistemului de a e (r, ) cu ung"iulI i translarea acestora cu % 9 iT9 fa de sistemul de a e (%, T), elipsa de ecuaie (3.3-) se poate poziiona n planul

(%, jT), fig. 3.24, rezultnd#

( )

,cos

,cos

9

99

r tg x R R

tg R R x

=+

=++

de unde ( ) ( ) ,sincos 99 R R x = (3.33) ( ) ( ) cossin 99 R R r += (3.31)!rin urmare fa de noile a e (%, T), ecuaia generalizat a elipsei $a fi dat dee presia

( ) ( )

( ) ( ) ( ) )36.3(.92sincossincossin

222299

222229

222229

=+++

baba R R

ab ba R R

%elaia (3.36) poate fi particularizat pentru di$erse poziii i forme aleelipselor, rezultnd caracteristici circulare i drepte.

54

% 9

T9

%

T

r

r

%

jT

X

Fig. 4.2: Cranslaia -i rotaiaaxelor 0n planul >R, B )


33/56

0n practica utilizrii releelor de impedan, cea mai utilizat caracteristic estecaracteristica de form circular.

!entru o analiz n detaliu a caracteristicilor de acionare de form circular,

efectuat att n planul impedanelor (%, jT), ct i n planul admitanelor (F, j>), se pornete de la ecuaia (3.36), punndu se condiia (a ? b ? r), obinndu secaracteristica cu centrul n punctul ' (% 9, T9), fig. 3.-9. &ceasta reprezint cazul celmai general al unui releu cu o caracteristic circular creia nu i se impune nici ocondiie numit releu de impedan (admitan) generalizat i care apoi punnduse anumite condiii coeficienilor ecuaiei care definete aceast caracteristic, seobin caracteristici de acionare particularizate * -, - .

admitan)

generalizat 0n planul (?R. ?B )

'


34/56

Dac se dez$olt parantezele din ecuaia (3.35), nmulind ambii membri cu # 2i comparnd cu relaia (3.19), se obine#

( ) ( ) ( )92sinsin2coscos2 222 =+ r # =#r =#r = (3.1 )unde# 222 # = = 8

( )2 Y 98 7 =# = cos , puterea acti$# J=# = sin , puterea reacti$.%e$enind la relaia (3.1 ), obinem 93-222 =++ J 9 7 9 = 9 # 9 (3.12)

unde# ( ) ( ) == 22 22 r r 9 8 82 = 9 ( ) cos2- = r 9 8 ( ) sin23 = r 9 .< presia (3.12) are semnificaia unei sume algebrice de patru cupluri (sau n

particular de patru cureni, tensiuni, flu uri).

!rin in$ersiune, n planul admitanelor (AF, Aj>), zona de acionare estereprezentat de e teriorul cercului (fig. 3.- ).

&legnd corespunztor coeficienii cercului din fig. 3.-9, se obincaracteristicile de acionare particularizate, att n planul impedanelor (%, jT), ct in planul admitanelor (F, j>).

0n continuare se prezint cte$a caracteristici particularizate ale releelor dedistan.

4. .4.1.1 Releu de impedan >admitan) simplu

'el mai simplu releu de impedan are n planul comple al impedanelor ocaracteristic de acionare definit de relaia (3.- ), reprezentnd un cerc cu centrul norigine i cu raza egal cu impedana reglat C pr (% 9 ? 9, T9 ? 9). !entru orice

+

Fig. 4.31 (aracteristica releului deimpedan generalizat 0n planuladmitanelor ?K, ?B5

Aj>

AF

Cona de blocare

Cona dedeclanare


35/56

impedan pn la locul defectului mai mic n $aloare absolut dect C pr releulcomand declanarea, iar pentru orice impedan mai mare dect C pr declanarea nuse produce (fig.3.-2). Deci cercul de raz C pr mparte planul C n dou zone#

impedanele reprezentate prin $ectori cu $rful n interiorul su determindeclanarea ntreruptorului, iar cele reprezentate prin $ectori cu $rful n e teriorulsu nu determin declanarea ntreruptorului. Cona din interiorul cercului estedenumit zona de acionare a releului, iar cea din afara sa zona de blocare .

!entru orice scurtcircuit net produs pe linie, impedana de la locul de instalarea releului pn n punctul de defect este reprezentat printr un $ector Csc care este cuatt mai mare cu ct distana pn la locul de defect este mai mare * -, - .

0n planul admitanelor (AF, Aj>), caracteristica de acionare este reprezentatn fig. 3.--.

Cona din e teriorul cercului este denumit zona de acionare a releului, iar ceadin interiorul su, zona de blocare.

4. .4.1.2 Releu de admitan mixt

Dac n relaia (3.35) punem condiia22

929 r R =+ (3.1-)

+2

C/

jT

% Cpr? r Fig. 4.32 Diagrama de acionare a

unui releu de impedan8 r*impedana reglat

L* impedana

liniei * ung"iul liniei

Aj>

AF

Fig. 4.33 Diagrama de acionare aunui releu de impedan 0n planuladmitanelor >K, B5)

>locare

Declanare


36/56

se obine n planul (%, jT) o caracteristic circular trecnd prin origine (fig.3.-3), iarn planul (F, j>), o dreapt (fig. 3.-1). %eleele cu asemenea caracteristici suntdenumiterelee de admitan mixt (sau MR ) * -, - .

4. .4.1. 3 Releu de conductan

Dac n relaia (3.1-), se pune condiia ( )r R sau 3 == 99 9 se obinereleul deconductan , a$nd n planul (%, jT) o caracteristic circular cu centrul pe a a % itrecnd prin origine (fig. 3.-6), iar n planul (F, j>), caracteristica obinut prinin$ersiune este o paralel la a a > (fig. 3.-5) * -, - .

+-

jT

%

Fig. 4.3' Diagrama de acionare aunui releu de conductan 0n planul>R, B )

% 9

'9

r

jT

%

Cpr

Fig. 4.34 Diagrama de acionare aunui releu de admitan mixt 0n

planul >R, B )

% 9

T99Z

9

j>

F

Fig. 4.3& Diagrama de acionare aunui releu de admitan mixt 0n

planul >K, B5)9

> )

Declanare

>locare


37/56

4. .4.1.4 Releu de susceptan

Dac n relaia (3.1-), se pune condiia ( )r 3 sau R == 99 9 se obinereleul de susceptan, a$nd n planul (%, jT) o caracteristic circular cu centrul pe a a T itrecnd prin origine (fig. 3.-+), iar n planul (F, j>), caracteristica obinut prinin$ersiune este o paralel la a a F (fig. 3.-4) * -, - .

3.5.3. .1 Releu de reactan >rezisten )

'aracteristica releului de reactan, aa cum arat numele, are zona dedeclanare mai jos de $aloarea reglat a lui Tr (fig.3.39). 0n planul (%, jT), ea este olinie caracteristic dreapt, paralel la a a % i deplasat prin Tr de a lungul a ei T.

+3

j>

F

Fig. 4.3 Diagrama de acionare aunui releu de conductan 0n planul>K, B5)

9

9

,

R

jT

%

Fig. 4.36 Diagrama de acionare a

unui releu de susceptan 0n planul>R, B )

T9'

9

r

j>

F Fig. 4.3: Diagrama de acionare aunui releu de susceptan 0n planul>K, B5)

9

9

, B


38/56

&justarea disponibil este deplasarea Tr. Cona gri este zona de declanare, incluzndcadranele ntregi trei i patru.

0n planul (F, j>), caracteristica este un cerc trecnd prin origine cu centrul pe

a a > (fig. 3.3 ).

'aracteristica releului de rezisten n planul (%, jT), are zona de declanare lastnga $alorii reglate %r (fig. 3.32). ), caracteristica este un cerc trecnd prin origine cu centrul pea a F (fig. 3.3-) * -, - .

+1

B B5

,=

Tr

jT

%

Tr &justabil Fig. 4.4@ Diagrama de acionare aunui releu de reactan 0n planul>R, B )8 r* reactan reglat

9

F

Fig. 4.41 Diagrama de acionare aunui releu de reactan 0n planul >K, B5)

9

,

B3

'

9 r

jT

%

%r &justabil Fig. 4.42 Diagrama de acionare aunui releu de rezisten 0n planul>R, B )8 Rr* rezisten reglat9


39/56

4.7.4.2 #aracteristici discontinue

7copul oricrui releu este de a detecta defectul i a deconecta ntreruptorul potri$it, numai pentru defecte nu i pentru alte condiii. !rin urmare, caracteristicileideale ale releului ar fi cele poligonale. Qiind $orba de sisteme fizic realizabile, $or filuate n considerare caracteristicile care prezint discontinuitate de spea nti, n sensrestrns considerndu se, n mod con$enional, numai caracteristicile formate dinfragmente de drepte.

0n planul (%, jT), o asemenea caracteristic poate fi e primat, n mod general, prin relaia *36 ,

( ) ( )

( ) ( )nn% % R R Rann R R Ra% %

R R Ra R R Ra

tg R tg R

tg R tg R

++ +++++++++= 2-2

...

....22

(3.13)

7ub form restrns aceast ecuaie, de$ine

( ) ( )% % R R Rn

a% % tg R + += (3.11)unde semnificaia mrimilor ce inter$in n relaie sunt ilustrate n fig. 3.33.

'aracteristica din fig. 3.33, care reprezint o nsumare pe poriuni a unordrepte, se mai numete icaracteristic poligonal . 'aracteristicile de acionare pentru proteciile de distan fiind ntotdeauna nc"ise, rezult condiia suplimentar

R Rn =+ (3.16)!unctul de nceput al caracteristicii, care determin pe % este pur

con$enional. Kng"iulM este definit la abscisa i ordonata la limitele inter$alelor.'onsidernd date aceste limite, relaia (3.11), poate fi scris sub forma

( )

( )

( )22

R R R

% %

% % % % % %

R R

R R R

+

+++

+= (3.15)

+6

B B5

,=

F

Fig. 4.43 Diagrama de acionare aunui releu de rezisten 0n planul >K, B5)

'9

r

F 9


40/56

7e constat c relaiile de definiie ale unei caracteristici poligonale se bazeaz pe o logic simpl, care determin sc"imbarea pantei unei drepte dac $alorile uneiadintre $ariabile (de e emplu %) iese din mulimea de $alori admis8 aceast logicsimpl se reduce de fapt la o comparaie de tipul

T ? (supLinf) TH (3.1+)

4.7.4.3 #aracteristici mi!te

'aracteristicile mi te se obin prin combinarea a dou sau mai multecaracteristici continue sau discontinue, n scopul de a e tinde suprafaa delimitat decurb fa de propriile sale a e, fie de a o limita *3-, 36 . 0n aceste scopuri seutilizeaz caracteristici care rezult din intersecia a dou sau mai multe caracteristicide tipurile descrise anterior.

+5

2

-

3

Ta -T-Ta

2T2

T3

% -

%

% 3Ta

T

Ta3

% 2

M 1

M 2M

3

M 4

jT

% Fig. 4.44 (aracteristic poligonal ormat din 4 trepte

'

' 2

jT

% [ 2[

Fig.4.4& (aracteristici mixte

a)

MV, numit patrulater de defect. Dac defectul are loc fr arc electric, limita zonei de acionareeste dat de modulul Cscc>. 0n cazul unui defect n > nsoit de arc electric, releul $amsura Ctot>P Cscc> ? C pr i releul $a lucra neselecti$.

!entru ca protecia s acioneze selecti$ la defecte n > nsoite de arc electric,ar fi necesar mrirea razei caracteristicii la Ctot> obinndu se astfel caracteristica 2.

++


42/56

'a urmare n cazul cnd pe elementele care urmeaz zonei protejate aparscurtcircuite metalice (nensoite de arc electric) crora le corespund $ectori cu $rful pe poriunea >>Z, protecia $a aciona, e istnd posibilitatea unor funcionrineselecti$e.

&rcul electric are deci ca efect o micorare a zonei de acionare a releului deimpedan (fa de cazul defectelor metalice), micorare care depinde de rezistenaarcului electric i deci nu poate fi determinat n mod precis. 7oluia pentrueliminarea erorii introdus de arcul electric, const n realizarea unorrelee deimpedan mixt. Diagrama de acionare n planul C a unui asemenea releu este tot uncerc cu centrul deplasat din origine pe a a % (fig. 3.35).

+4

Fig. 4.4' Diagrama azorial a impedanelor 0n planul >R, B ), laun de ect cu arc electric

AjT

A%

% arc>

Ctotal>Csc>

supr

sc

Cscc'

>

'

&

M

V% arc&

>Z

Csupr

C

& >'

>Z

2

'Z

A%

AjT

%a ? 9,6 Cr

Dreapta caracteristica liniei

Csc

Cr

/ Fig.4.4 . Diagrama de acionare areleului de impedan mixt


43/56

%ezistena arcului % arc a fost aleas 69J din impedana poriunii de linie pentrucare releul trebuie s acioneze, pe baza e perienelor n acest domeniu.

asemenea diagram de acionare, de forma unui cerc cu centrul deplasat pe

a a %, se obine prin modificarea sc"emei de alimentare a releului Obalan electricGfa de cea folosit la releele de impedan pur n modul artat n fig.3.3+ *+ .7pre deosebire de sc"ema de impedan pur, curentul redresatiu din circuitul

de tensiune nu este determinat numai de tensiunea de pe bare ci i de curentul liniei protejate, e presia sa fiind # % = % iu 2 = , unde : 2 depinde de raportul detransformare al transformatorului Bi i de $aloarea rezistenei %i8 semnul minus dinformul este obinut prin alegerea unei polariti corespunztoare a legturii prin carese introduce n circuitul de tensiune o cdere de tensiune proporional cu curentul.'urentul redresat i= este proporional cu modulul $ectorului =.

!e baza acestor elemente se poate deduce condiia de acionare a proteciei,care este deci# # % = % 2 9 # . &ceast condiie de$ine, prin transformri succesi$

,

2, %

% # =

# % %# (3.6 )

2% %

# =

# % %# (3.62)

0mprind ambii membrii ai acestei e presii prin : =, nlocuind K L = prin C inotnd :L: ? , condiia de acionare de$ine

Diagrama de acionare n planul C a releului a crui condiie de acionare areaceast e presie este un cerc de raz, cu centrul situat pe a a %, la distana : 2L: de

49

( )6-.32 % %

C

Delatransformatoarele detensiune

%

Fig. 4.46 !c"ema de impedanmixt

Bi

%i


44/56

origine fig.3.34, adic tocmai diagrama dorit, att raza ct i deplasarea centruluicercului fiind reglabile.

4.7.5.3. #omportarea la pendulrile de ener ie

Qenomenul de pendulaii const n principiu n $ariaia n timp, dup o legesinusoidal , a diferenei de faz dintre tensiunile electromotoare, de modul egal iconstant, a dou sisteme de reele racordate printr o linie de intercone iune.

'omportarea la pendulri a proteciilor de distan poate fi ilustratconsidernd cazul a dou centrale ' i ' 2 funcionnd n paralel legate prin linia /.

4

%

T

: L :2

C

Fig.4.4: Diagrama de acionare areleului de impedan mixt

' ' 2

<

K K2

'' 2

>

&

R) este constituit din trei rezistoare parcurse decurenii secundari de faz, conectate n stea i un al patrulea rezistor conectat ntresteaua primelor trei i steaua B', parcurs de curentul de sec$en "omopolar.>locul rezistoarelor de putere are rolul de a con$erti curenii de faz i curentul

"omopolar n cderi de tensiune proporionale, care sunt prelucrate de celelalte blocuri ale proteciei de distan. lementul de comutare a cderilor de tensiune proporionale cu curentul buclei

de de ect > ( # ), comut cderile de tensiune n rezistenele %, astfel nct, nfuncie de tipul defectului, s fie aplicate elementului 45

A

>BB >!


51/56


52/56

4.> PROTECII DI6ERENIALE ?I COMPARATIVE ALE LINIILOR

4.>.1. Pr!)c!+!'% *e re"%!,"re

/ic"idarea selecti$ i totodat rapid a defectelor de pe liniile din reelelecomple e se poate obine nu numai prin protecia de distan, ci i prin proteciidifereniale longitudinale, care compar sensurile curenilor de la cele dou capete alezonei protejate *+, - .

0n cazul liniilor scurte, protecia de distan nu poate da rezultate bune, eroarea posibil n msurarea impedanei fcnd imposibil folosirea cu succes a treptei =,mai ales dac se ine seama de influena arcului electric.

De asemenea, defectele care apar pe o poriune de apro imati$ 69J dinlungimea liniei sunt deconectate rapid numai de la un singur capt, deconectarea de lacellalt capt producndu se n treapta a == a. &cest deza$antaj poate duce (n specialn marile sisteme energetice) la pierderea stabilitii sistemului precum i producereade perturbaii asupra liniilor de telecomunicaii. 0n sfrit, pentru realizarea uneieficaciti ct mai mari a reanclanrii automate, este necesar deconectareasimultan rapid de la ambele capete.

!rin introducerea proteciei comparati$e longitudinal se rspund acestornecesiti, ea asigurnd deconectarea simultan de la ambele capete ale liniei defecte,oriunde s ar produce defectul.

!rincipiul de funcionare al proteciei comparati$e longitudinale const naceea c ea comand declanarea ntreruptorului pe baza comparrii unor mrimi dela cele dou capete ale liniei, pentru transmiterea comenzii fiind necesar ntotdeaunao legtur ntre cele dou capete ale liniei care este realizat prin cabluri de joastensiune sau telefonice, iar mai recent printr un canal de nalt frec$en, carefolosete conductoarele liniei protejate, sau prin radio.

!roteciile comparati$e longitudinale se realizeaz n dou $ariante# cu cureni de circulaie, n care caz se compar sensul (con$enional) decirculaie al curenilor de la cele dou capete ale liniei pe baza principiuluidiferenial8 cu ec"ilibrarea tensiunilor, n care caz se compar cderile de tensiunede la bornele rezistenelor montate n secundarul transformatoarelor decurent de la cele dou capete ale liniei.

4.>.2 Protec !" co#+"r"t!:& %o) !t'*!)"%& c' c're) ! *e c!rc'%" !e.

!entru realizarea proteciei, la nceputul i la sfritul elementului protejat seinstaleaz transformatoare de curent B' cu rapoarte de transformare identice.0nfurrile secundare ale B' de pe faza respecti$ se leag ntre ele, iar n paralel cu

ele se conecteaz nfurarea releului de curent (fig. 3.13) *+ .

44

B' B'2

H

=p =p2


53/56

'urenii secundari ai transformatoarelor de curent de la cele dou capete suntcomparai ntre ei, ca $aloare i faz, iar aceast comparaie permite (ca la orice protecie diferenial) determinarea poziiei defectului (n interiorul sau n e teriorulliniei protejate).

!entru determinarea curentului n releu, este necesar s se stabileasc pentrutoi curenii din sc"em sensuri poziti$e con$enionale. 'onform sc"emei se poatescrie#

#r < #s1 + #s2 (3.56)'urentul din releu este egal cu diferena fazorial a curenilor din secundarul

celor dou B'. 0n conductoarele care leag nfurrile secundare ale B' circulcureni egali cu curenii secundari ai B'. Din aceast cauz, protecia se numetediferenial, iar sc"ema se numete sc"ema cu cureni de circulaie.

0n funcionare normal sau n cazul unui scurtcircuit n afara zonei limitate deB', curenii primari de la cele dou capete ale liniei, =p i =p2 sunt egali ca $aloarei coincid ca faz (sgeile trasate continuu). Dac raportul de transformare esteacelai, curenii secundari =s i =s2 sunt teoretic egali, curentul n releu fiind teoreticegal cu zero#

#r < #s1 + #s2 < @ (3.55)iar releul nu acioneaz.

0n cazul apariiei unui defect pe linie n zona limitat de B' (n punctul H),curenii =p i =p2 nu sunt n general, egali i nu coincid ca faz (sgeile cu linientrerupt). 'urentul la locul defectului $a fi#

#scc < #p1 ? #p2 (3.5+)De aceea curentul n releu $a fi#

#r < #scc AnC( (3.54)0n caz de alimentare a liniei dintr un singur capt (de e emplu dac =p2 ?9)

rezult# #r < #s1


54/56

Din cele e puse, se obser$ c protecia, conform principiului ei defuncionare, acioneaz numai n cazul unui defect n zona protejat, limitat detransformatoarele de curent.

7c"ema cu cureni de circulaie n e ecuia analizat cu B' standardizate, se poate utiliza numai pentru protecia elementelor de circuit care nu depete cte$asute de metri. !entru lungimi mai mari se poate ntmpla ca seciunea conductoarelorau iliare s rezulte foarte mare, mai mare dect seciunea conductoarelor liniei protejate.

4.>.3 Protec !" *! ere) !"%& %o) !t'*!)"%& c' ec !%!


55/56

4.>.4. Protec !" +r!) c")"% *e @)"%t& rec:e) &

!roteciile liniilor electrice aeriene prin nalt frec$en utilizeaz drept canal pentru transmisia informaiei de la cele dou capete ale liniei protejate un canal denalt frec$en, fie conductoarele liniei de nalt tensiune, fie canale radio.

7c"ema de principiu a proteciei prin canale radio este prezentat n fig. 3.16.

!roteciile prin nalt frec$en care folosesc canale radio se bazeaz peutilizarea unor instalaii de emisie recepie (


56/56

emitoarelor din punctele respecti$e, care continu s emit semnale de ntrziere(blocare), recepionate att la locul de instalare a proteciei, ct i la captul opus alliniei *- , 33 .

4.&.4.2. Protecii difereniale de fa$

!rotecia comparati$ de faz este o protecie diferenial care funcioneaz pe baza comparrii fazelor curenilor de la cele dou capete ale zonei protejate *+ .

0n funcionare normal (sau n cazul unui defect e terior) curenii la cele doucapete ale liniei sunt n faz, adic trec prin $aloarea zero n acelai moment.

Dispoziti$ul proteciei comparati$e de faz realizeaz transmiterea unui semnal(printr un canal de nalt frec$en) de la fiecare capt ctre cellalt n momentultrecerii prin zero a curentului de la captul respecti$. Dac semnalul primit la uncapt nu coincide n timp cu trecerea prin $aloarea zero a curentului de la cellaltcapt, se comand declanarea ntreruptorului.

0n cazul unui defect pe liniile alimentate de la un singur capt, de la captulalimentat nu $a sosi spre surs nici un semnal (din cauz c nu circul curent), ns

protecia este realizat astfel nct comand declanarea.

2 - 3 1 6

= I2

=- =3 =1 =6/ /2 /-

>loc"eaz

protecia>loc"eaz protecia

Fig. 4.& Formarea semnalelor de blocare pentru emitoarele de lacapetele liniei

protectii prin relee.pdf

Documents