หลักการทำงานของการป้องกันระยะไกลในเครือข่ายไฟฟ้า 110 kV

การป้องกันระยะทาง (DZ) ในเครือข่ายไฟฟ้าของระดับแรงดันไฟฟ้า 110 kV ทำหน้าที่ป้องกันการสำรองข้อมูลของสายไฟฟ้าแรงสูง รักษาการป้องกันสายต่างเฟสซึ่งใช้เป็นการป้องกันหลักในเครือข่ายไฟฟ้า 110 kV DZ ปกป้องสายโสหุ้ยจากการลัดวงจรของเฟส-เฟส พิจารณาหลักการทำงานและอุปกรณ์ที่ดำเนินการป้องกันระยะทางในเครือข่ายไฟฟ้า 110 kV

หลักการทำงานของการป้องกันระยะไกลขึ้นอยู่กับการคำนวณระยะทาง ระยะทางไปยังจุดที่เกิดความล้มเหลว ในการคำนวณระยะทางไปยังตำแหน่งข้อบกพร่องของสายไฟแรงสูง อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ป้องกันระยะทาง ใช้ค่าของกระแสโหลดและแรงดันของสายป้องกัน นั่นคือวงจรใช้สำหรับการทำงานของการป้องกันนี้ หม้อแปลงกระแส (CT) และ หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (VT) 110 กิโลโวลต์

อุปกรณ์ป้องกันระยะไกลได้รับการปรับให้เข้ากับสายไฟเฉพาะ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้า ในลักษณะที่รับประกันการป้องกันทีละขั้นตอน

ตัวอย่างเช่น การป้องกันระยะไกลของสายไฟฟ้าเส้นหนึ่งมีการป้องกันสามขั้นตอน ขั้นแรกครอบคลุมเกือบทั้งสายที่ด้านข้างของสถานีย่อยที่ติดตั้งการป้องกัน ขั้นที่สองครอบคลุมส่วนที่เหลือของสายไปยังสถานีย่อยที่อยู่ติดกัน และส่วนเล็ก ๆ ของเครือข่ายไฟฟ้าที่ขยายจากสถานีย่อยที่อยู่ติดกัน ขั้นที่สาม เวทีปกป้องส่วนที่ห่างไกลมากขึ้น ในกรณีนี้ การป้องกันระยะไกลขั้นที่สองและสามจะรักษาการป้องกันที่อยู่ในสถานีย่อยที่อยู่ติดกันหรือไกลกว่านั้น ตัวอย่างเช่น พิจารณาสถานการณ์ต่อไปนี้

สายเหนือศีรษะ 110 kV เชื่อมต่อสองสถานีย่อย A และ B ที่อยู่ติดกัน และมีการติดตั้งชุดป้องกันระยะไกลที่สถานีย่อยทั้งสอง หากเกิดข้อผิดพลาดที่จุดเริ่มต้นของบรรทัดที่ด้านข้างของสถานีย่อย A ชุดป้องกันที่ติดตั้งในสถานีย่อยนั้นจะทำงาน ในขณะที่การป้องกันในสถานีย่อย B จะคงการป้องกันไว้ในสถานีย่อย A ในกรณีนี้ สำหรับการป้องกัน A ความเสียหายจะอยู่ในการดำเนินการในขั้นแรก สำหรับการป้องกัน B ในขั้นที่สอง

จากข้อเท็จจริงที่ว่ายิ่งสเตจสูง เวลาตอบสนองของการป้องกันก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย เซ็ต A จะทำงานเร็วกว่าการป้องกันเซ็ต B ในกรณีนี้ ในกรณีที่การป้องกันเซ็ต A ล้มเหลว หลังจากเวลาที่กำหนดไว้สำหรับ การทำงานของการป้องกันขั้นที่ 2 ชุด B จะถูกกระตุ้น ...

ขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นและการกำหนดค่าของส่วนของระบบไฟฟ้า จำนวนขั้นที่ต้องการและพื้นที่ครอบคลุมที่สอดคล้องกันจะถูกเลือกสำหรับการป้องกันที่เชื่อถือได้ของเส้น

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แต่ละขั้นตอนการป้องกันมีเวลาตอบสนองของตัวเอง ในกรณีนี้ ยิ่งห่างจากสถานีย่อยมากเท่าใด การตั้งค่าเวลาตอบสนองการป้องกันก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการเลือกปฏิบัติของการป้องกันในสถานีย่อยที่อยู่ใกล้เคียง

มีบางอย่างเช่นการเร่งการป้องกัน หากเบรกเกอร์ทำงานโดยการป้องกันระยะไกล ตามกฎแล้วขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งจะถูกเร่ง (เวลาตอบสนองจะลดลง) ในกรณีที่ปิดเบรกเกอร์ด้วยตนเองหรืออัตโนมัติ

การป้องกันระยะทางตามหลักการทำงานจะตรวจสอบค่าความต้านทานของเส้นตามเวลาจริง นั่นคือ การกำหนดระยะทางไปยังตำแหน่งความผิดปกตินั้นทำทางอ้อม — แต่ละค่าของความต้านทานของเส้นจะสอดคล้องกับค่า ของระยะทางไปยังตำแหน่งที่ผิดพลาด

ดังนั้น ในกรณีที่สายไฟลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟส DZ จะเปรียบเทียบค่าความต้านทานที่บันทึกในช่วงเวลาที่กำหนดโดยตัวป้องกันการวัดกับช่วงความต้านทานที่ระบุ (โซนของการกระทำ) สำหรับแต่ละช่วง ขั้นตอน

หากไม่ได้จ่ายแรงดันไฟฟ้า 110 kV VT ให้กับอุปกรณ์ DZ ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดเหตุผลหนึ่ง เมื่อถึงค่าปัจจุบันที่กำหนด การป้องกันโหลดจะทำงานผิดพลาด โดยปิดแหล่งจ่ายไฟไปยังสายไฟในกรณีที่ไม่มี ของความผิดพลาด เพื่อป้องกันสถานการณ์ดังกล่าว อุปกรณ์ตรวจสอบระยะไกลมีฟังก์ชันในการตรวจสอบการมีอยู่ของวงจรแรงดันไฟฟ้า ในกรณีที่ไม่มีการป้องกันจะถูกปิดกั้นโดยอัตโนมัติ

นอกจากนี้ การป้องกันระยะห่างจะถูกปิดกั้นในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟแกว่งการแกว่งเกิดขึ้นเมื่อการทำงานแบบซิงโครนัสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกรบกวนในบางส่วนของระบบไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงในเครือข่ายไฟฟ้า สำหรับอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ ซึ่งรวมถึง DZ การแกว่งในแหล่งจ่ายไฟจะถูกมองว่าเป็นการลัดวงจร ปรากฏการณ์เหล่านี้แตกต่างกันในอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณทางไฟฟ้า

ในกรณีของการลัดวงจร การเปลี่ยนแปลงของกระแสและแรงดันจะเกิดขึ้นทันที และในกรณีของการแกว่ง จะมีการหน่วงเวลาสั้นๆ จากฟังก์ชันนี้ การป้องกันระยะไกลมีฟังก์ชันการปิดกั้นซึ่งจะปิดกั้นการป้องกันในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟแกว่ง

เมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้นและแรงดันไฟฟ้าตกบนสายป้องกัน การปิดกั้นจะช่วยให้การทำงานของรีโมทคอนโทรลเป็นระยะเวลาที่เพียงพอสำหรับการทำงานของหนึ่งในขั้นตอนการป้องกัน หากค่าทางไฟฟ้า (กระแสไฟหลัก แรงดัน ความต้านทานของสาย) ในช่วงเวลานี้ไม่ถึงขีดจำกัดของการตั้งค่าการป้องกันที่ตั้งไว้ ตัวบล็อกจะบล็อกการป้องกัน นั่นคือการปิดกั้นการควบคุมระยะไกลช่วยให้การป้องกันทำงานในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดจริง แต่บล็อกการป้องกันในกรณีที่ระบบไฟฟ้าแกว่ง

อุปกรณ์ใดทำหน้าที่ป้องกันระยะไกลในเครือข่ายไฟฟ้า

จนกระทั่งประมาณช่วงต้นทศวรรษ 2000 ฟังก์ชันของอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์และระบบอัตโนมัติทั้งหมด รวมถึงฟังก์ชันการป้องกันระยะทาง ดำเนินการโดยอุปกรณ์ที่ใช้รีเลย์ไฟฟ้า

หนึ่งในอุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุดที่สร้างขึ้นบนรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าคือ EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 เป็นต้น

อุปกรณ์ข้างต้นถูกแทนที่ด้วย ขั้วป้องกันไมโครโปรเซสเซอร์มัลติฟังก์ชั่นซึ่งทำหน้าที่ป้องกันหลายอย่างบนสาย 110 kV รวมถึงการป้องกันระยะห่างของสาย

เกี่ยวกับการป้องกันระยะทางโดยเฉพาะ การใช้อุปกรณ์ไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับการใช้งานจะเพิ่มความแม่นยำในการทำงานอย่างมาก นอกจากนี้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือความพร้อมใช้งานของเทอร์มินัลไมโครโปรเซสเซอร์สำหรับการป้องกันฟังก์ชันระบุตำแหน่งของความผิดปกติ (OMP) — แสดงระยะทางไปยังจุดที่เกิดข้อผิดพลาดของสายซึ่งกำหนดโดยการป้องกันระยะทาง ระยะทางจะแสดงด้วยความแม่นยำ 1 ใน 10 ของกิโลเมตร ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในการค้นหาความเสียหายตามแนวเส้นโดยทีมซ่อม

ในกรณีของการใช้ชุดป้องกันระยะทางรุ่นเก่า กระบวนการค้นหาข้อผิดพลาดในสายจะซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากการป้องกันประเภทเครื่องกลไฟฟ้า เป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดระยะทางที่แน่นอนไปยังตำแหน่งของความผิดปกติ

อีกวิธีหนึ่งคือติดตั้งสถานีย่อยเพื่อให้สามารถระบุระยะทางที่แน่นอนไปยังตำแหน่งของความผิดปกติได้ เครื่องบันทึกปัญหา (PARMA, RECON, Bresler ฯลฯ) ซึ่งบันทึกเหตุการณ์ในแต่ละส่วนของโครงข่ายไฟฟ้า

หากเกิดความผิดปกติขึ้นที่สายไฟเส้นใดเส้นหนึ่ง เครื่องบันทึกฉุกเฉินจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของความผิดปกติและระยะห่างจากสถานีไฟฟ้าย่อย โดยระบุระยะทางที่แน่นอน