Prinsip pengoperasian perlindungan arah arus urutan-nol dalam jaringan listrik 110 kV
Perlindungan urutan-nol arah arus (TNZNP) digunakan ketika diperlukan untuk melindungi saluran listrik tegangan tinggi dari hubung singkat satu fasa-gangguan pembumian pada salah satu konduktor fasa di jaringan listrik. Proteksi ini digunakan sebagai proteksi cadangan untuk saluran listrik kelas tegangan 110 kV. Di bawah ini kami berikan prinsip pengoperasian perlindungan ini, pertimbangkan bagaimana dan dengan bantuan perangkat apa TNZNP digunakan dalam jaringan listrik 110 kV.
Dalam teknik kelistrikan, ada konsep sistem arus atau tegangan fasa yang simetris dan tidak seimbang. Sistem simetris memastikan persamaan arus fasa (tegangan) jaringan tiga fase… Dalam hal ini, vektor arus fasa dapat berdiri relatif satu sama lain secara langsung, mundur, dan juga urutan nol (NP).
Dalam urutan positif, vektor arus fase berjalan dalam urutan A, B, C, masing-masing fase tertinggal 120 g.Urutan terbalik adalah pergantian fase A, C, B, sudut pergeseran fase sama - 120 derajat. Dalam kasus urutan nol, vektor dari tiga fase berimpit arah. Sistem asimetris direpresentasikan sebagai nilai saat ini - jumlah geometris vektor dari semua komponen urutan langsung, negatif, dan nol.
Selama operasi normal suatu bagian jaringan listrik, sistem arus dan tegangan simetris, hal yang sama berlaku untuk hubung singkat fase-fase. Dalam hal ini, tegangan dan arus NP sama dengan nol. Jika terjadi gangguan tanah satu fasa, sistem menjadi asimetris - terjadi arus dan tegangan NP.
Dalam hal ini, arus (tegangan) salah satu fase urutan-nol sama dengan sepertiga jumlah vektor sistem asimetris, masing-masing, jumlah vektor sistem asimetris adalah tiga kali arus ( tegangan) dari LV.
Hasil perhitungan hubung singkat pada jaringan listrik juga menunjukkan bahwa arus gangguan pembumian satu fasa pada jaringan listrik sama dengan nilai tripel arus NP — 3I0 dan tegangan yang timbul antara netral transformator dan hubung singkat. -titik sirkuit — ke nilai tiga kali lipat dari tegangan NP — 3U0.
Prinsip kerja proteksi arus lebih urutan-nol adalah mengontrol nilai 3I0 saluran listrik, dan jika mencapai nilai tertentu, otomatis mematikan pemutus saluran listrik dengan penundaan waktu tertentu.
Dalam praktiknya, arus ketidakseimbangan 3I0 diperoleh pada output dari apa yang disebut filter arus urutan-nol.Filter ini diperoleh dengan menghubungkan secara elektrik awal dan akhir belitan transformator arus dari setiap fase saluran.
Dalam operasi normal suatu bagian jaringan listrik, tidak ada arus pada keluaran filter arus NP. Jika terjadi kegagalan - jatuhnya salah satu konduktor fase dari saluran listrik ke tanah, terjadi ketidakseimbangan - nilai tertentu dari arus 3I0 muncul, yang nilainya ditetapkan pada keluaran filter arus NP.
TNZNP, sebagai aturan, perlindungan multi-level. Setiap tahapan perlindungan memiliki waktu reaksinya sendiri Untuk memastikan selektivitas operasi perlindungan di gardu tetangga, bagian jaringan listrik dibagi menjadi beberapa bagian (area jangkauan). Dengan demikian, proteksi memberikan proteksi ke saluran listrik yang disuplai oleh gardu induk di mana set proteksi yang diberikan dipasang dan bertindak sebagai proteksi cadangan untuk gardu terdekat.
Ada fenomena seperti osilasi dalam sistem. Jika perlindungan hubung singkat antara saluran, misalnya, perlindungan jarak, dapat dipicu secara salah ketika fenomena ini terjadi, maka pemicuan yang salah dari TNZNP dikecualikan, karena perlindungan ini bereaksi secara eksklusif terhadap terjadinya arus urutan-nol, yang kejadiannya bukan karakteristik dari fenomena ayunan dalam sistem tenaga .
Perlindungan yang dibahas dalam artikel sebenarnya adalah perlindungan terhadap gangguan tanah, oleh karena itu perlindungan ini memiliki nama alternatif - perlindungan tanah (GRP).
Perangkat apa yang menjalankan fungsi perlindungan arus arah urutan-nol dalam jaringan listrik
Untuk memastikan perlindungan saluran listrik dari semua jenis gangguan (baik hubung singkat satu fasa dan fasa ke fasa), perlindungan arus urutan-nol bersama dengan perlindungan jarak diterapkan. Perangkat yang menjalankan fungsi perlindungan ini dapat diimplementasikan baik pada relai dengan prinsip operasi elektromekanis, dan pada perangkat modern - terminal mikroprosesor untuk perlindungan.
Di antara proteksi elektromekanis, yang paling populer adalah set tipe EPZ-1636, yang memiliki beberapa modifikasi berbeda. Dalam kondisi modern, prioritas diberikan pada pembangunan gardu distribusi baru atau peralatan teknis fasilitas lama perangkat perlindungan mikroprosesor… Untuk menerapkan perlindungan cadangan untuk saluran 110 kV, termasuk TNZNP, terminal mikroprosesor yang diproduksi oleh ABB sering digunakan, misalnya perangkat multifungsi REL650.