Prinsip pengoperasian proteksi jarak jauh di jaringan listrik 110 kV

Perlindungan jarak (DZ) dalam jaringan listrik kelas tegangan 110 kV melakukan fungsi perlindungan cadangan saluran tegangan tinggi, mempertahankan perlindungan saluran fase-berbeda, yang digunakan sebagai perlindungan utama dalam jaringan listrik 110 kV. DZ melindungi saluran udara dari hubung singkat fase-fase. Pertimbangkan prinsip operasi dan perangkat yang melakukan operasi proteksi jarak dalam jaringan listrik 110 kV.

Prinsip pengoperasian proteksi jarak jauh didasarkan pada perhitungan jarak, jarak ke titik kegagalan. Untuk menghitung jarak ke lokasi gangguan dari saluran listrik tegangan tinggi, perangkat yang menjalankan fungsi perlindungan jarak menggunakan nilai arus beban dan tegangan saluran yang dilindungi. Artinya, sirkuit digunakan untuk pengoperasian perlindungan ini transformator arus (CT) Dan transformator tegangan (VT) 110 kV.

Perangkat perlindungan jarak jauh diadaptasi ke saluran listrik tertentu, bagian dari sistem tenaga, sedemikian rupa untuk menjamin perlindungan langkah demi langkah mereka.

Misalnya, perlindungan jarak jauh dari salah satu saluran listrik memiliki tiga tahap perlindungan. Tahap pertama mencakup hampir seluruh jalur, di sisi gardu tempat perlindungan dipasang, tahap kedua mencakup sisa jalur ke gardu yang berdekatan dan sebagian kecil jaringan listrik yang memanjang dari gardu yang berdekatan, yang ketiga panggung melindungi bagian yang lebih jauh. Dalam hal ini, perlindungan jarak jauh tahap kedua dan ketiga mempertahankan perlindungan yang terletak di gardu induk yang berdekatan atau lebih jauh. Sebagai contoh, perhatikan situasi berikut.

Saluran udara 110 kV menghubungkan dua gardu A dan B yang berdekatan, dan kit perlindungan jarak jauh dipasang di kedua gardu induk. Jika terjadi gangguan pada awal saluran pada sisi gardu A, maka proteksi yang dipasang pada gardu tersebut akan beroperasi, sedangkan proteksi pada gardu B akan mempertahankan proteksi pada gardu A. Dalam hal ini, untuk proteksi A, kerusakan akan berada dalam operasi pada tahap pertama, untuk proteksi B pada tahap kedua.

Berdasarkan fakta bahwa semakin tinggi stage, semakin besar waktu respons proteksi, maka set A akan bekerja lebih cepat daripada set proteksi B. Dalam hal ini, jika terjadi kegagalan set proteksi A , setelah waktu yang ditetapkan untuk operasi perlindungan tahap kedua, set B akan dipicu ...

Bergantung pada panjang saluran dan konfigurasi bagian sistem tenaga, jumlah langkah yang diperlukan dan area jangkauan yang sesuai dipilih untuk perlindungan saluran yang andal.

Seperti disebutkan di atas, setiap tahap perlindungan memiliki waktu responsnya sendiri. Dalam hal ini, semakin jauh dari gardu induk gangguan, semakin tinggi pengaturan waktu respons proteksi. Dengan cara ini, selektivitas operasi perlindungan di gardu terdekat dipastikan.

Ada yang namanya percepatan pertahanan. Jika pemutus sirkuit dipicu oleh perlindungan jarak jauh, maka, sebagai aturan, salah satu tahapannya dipercepat (waktu reaksi berkurang) dalam kasus penutupan pemutus sirkuit secara manual atau otomatis.

Perlindungan jarak, sesuai dengan prinsip operasi, memantau nilai resistansi garis secara real time, yaitu penentuan jarak ke lokasi gangguan dilakukan secara tidak langsung — setiap nilai resistansi garis sesuai dengan nilai jarak ke lokasi patahan.

Jadi, jika terjadi korsleting fase-ke-fase dari saluran listrik, DZ membandingkan nilai resistansi yang direkam pada saat tertentu oleh badan pelindung pengukur dengan rentang resistansi yang ditentukan (zona aksi) untuk masing-masing tahapan.

Jika, karena satu dan lain alasan, tegangan 110 kV VT tidak disuplai ke perangkat DZ, maka ketika nilai arus tertentu tercapai, perlindungan beban akan beroperasi secara salah, mematikan catu daya ke saluran listrik jika tidak ada kesalahan. Untuk mencegah situasi seperti itu, perangkat pemantauan jarak jauh memiliki fungsi untuk memantau keberadaan rangkaian tegangan, jika tidak ada perlindungan otomatis diblokir.

Juga, perlindungan jarak diblokir jika terjadi ayunan pada catu daya.Berayun terjadi ketika operasi sinkron generator terganggu di bagian tertentu dari sistem tenaga. Fenomena ini disertai dengan peningkatan arus dan penurunan tegangan pada jaringan listrik. Untuk perangkat proteksi relai, termasuk DZ, ayunan pada catu daya dianggap sebagai korsleting. Fenomena ini berbeda dalam laju perubahan besaran listrik.

Dalam kasus korsleting, perubahan arus dan tegangan terjadi segera, dan dalam kasus ayunan, dengan penundaan singkat. Berdasarkan fungsi ini, perlindungan jarak jauh memiliki fungsi pemblokiran yang memblokir perlindungan jika terjadi ayunan pada catu daya.

Saat arus meningkat dan tegangan turun pada saluran yang dilindungi, pemblokiran memungkinkan pengoperasian kendali jarak jauh untuk waktu yang cukup untuk pengoperasian salah satu tahap perlindungan. Jika nilai kelistrikan (arus listrik, tegangan, resistansi saluran) selama waktu ini belum mencapai batas pengaturan perlindungan yang telah ditetapkan, badan pemblokir memblokir perlindungan. Yaitu, memblokir kendali jarak jauh memungkinkan perlindungan bekerja jika terjadi kesalahan nyata, tetapi memblokir perlindungan jika terjadi ayunan pada sistem tenaga.

Perangkat apa yang menjalankan fungsi perlindungan jarak jauh di jaringan listrik

Hingga kira-kira awal tahun 2000-an, fungsi semua perangkat proteksi dan otomasi relai, termasuk fungsi proteksi jarak, dilakukan oleh perangkat berbasis relai elektromekanis.

Salah satu perangkat paling umum yang dibangun di atas relai elektromekanis adalah EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1, dll.

Perangkat di atas telah digantikan oleh terminal perlindungan mikroprosesor multifungsi, yang menjalankan fungsi beberapa proteksi pada jalur 110 kV, termasuk proteksi jarak jalur.

Mengenai perlindungan jarak secara khusus, penggunaan perangkat mikroprosesor untuk implementasinya secara signifikan meningkatkan akurasi operasinya. Juga keuntungan yang signifikan adalah ketersediaan terminal mikroprosesor perlindungan fungsi penentuan lokasi gangguan (OMP) — menunjukkan jarak ke titik gangguan garis, yang ditetapkan oleh perlindungan jarak. Jarak ditunjukkan dengan akurasi sepersepuluh kilometer, yang sangat memudahkan pencarian kerusakan di sepanjang garis oleh tim perbaikan.

Dalam kasus penggunaan kit proteksi jarak model lama, proses pencarian gangguan pada saluran menjadi jauh lebih rumit, karena dengan proteksi tipe elektromekanis tidak ada kemungkinan untuk memperbaiki jarak yang tepat ke lokasi gangguan.

Atau, untuk dapat menentukan jarak yang tepat ke lokasi gangguan, gardu induk dipasang perekam masalah (PARMA, RECON, Bresler, dll.), yang merekam peristiwa di setiap bagian jaringan listrik.

Jika terjadi gangguan pada salah satu saluran listrik, pencatat darurat akan memberikan informasi tentang sifat gangguan dan jaraknya dari gardu induk, yang menunjukkan jarak yang tepat.