Microsoft Word - 5protectiaretelelor2

download Microsoft Word - 5protectiaretelelor2

of 22

  • date post

    12-Sep-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Protectia retelelor

Transcript of Microsoft Word - 5protectiaretelelor2

  • INSTALATII DE AUTOMATIZARE SI PROTECTIE A INSTALATIILOR ENERGETICE

    1

    5.5. PROTECIA IMPOTRIVA SCURTCIRCUITELOR MONOFAZATE n RETELELE CU PUNCTUL NEUTRU LEGAT DIRECT LA PAMANT

    Deteriorarea izolaiei fa de pmnt a unei faze constituie, n reelele cu punctul neutru legat direct la pmnt un scurtcircuit monofazat, care are ca urmare creterea importanta a curentului si scderea tensiunii pe faza respectiva. Rezulta, pe de o parte, ca reeaua trebuie protejata mpotriva unor asemenea defecte (care trebuie izolate), iar pe de alta parte, ca protecia maximala obinuita a liniei sesizeaz apariia scurtcircuitelor monofazate si deci constituie implicit o protecie mpotriva acestor defecte.

    Totui, n general, n marea majoritate a cazurilor liniile electrice ale reelelor care funcioneaz cu punctul neutru legat direct la pmnt sunt prevzute cu o protecie speciala mpotriva defectelor nsoite de puneri la pmnt. Aceasta protecie speciala este necesara datorita sensibilitii insuficiente pe care o prezint, n cele mai multe cazuri, protecia maximala obinuita, fa de defectele monofazate.

    Intr-adevr, dup cum se tie, curentul de scurtcircuit monofazat este adesea mai mic dect curenii de scurtcircuit bifazat si trifazat, iar protecia maximala obinuita, care trebuie reglata la valori superioare curentului de sarcina poate sa nu sesizeze asemenea defecte. Totodat, protecia speciala mpotriva scurtcircuitelor cu punere la pmnt este simpla, ieftina, sensibila si sigura; de aceea, ea este folosita pe scara larga.

    Schema principala a acestei protecii, numita si protecie homopolara (denumire care nu este riguros tiinifica), este reprezentata n fig. 5.26.

    Fig. 5.26. Schema de principiu a unei protecii maximale homopolare.

    Ea consta de fapt dintr-o protecie maximala obinuita (compusa dintr-un releu maximal si unul de timp), alimentata de la: nfurrile secundare legate n paralel ale transformatoarelor de curent ale celor trei faze ale liniei protejate, care dup cum s-a artat n cap. 3 formeaz aa-numitul filtru de secvena homopolara.

    Curentul care alimenteaz protecia reprezint suma curenilor de pe cele trei faze, adic tocmai curentul homopolar al liniei respective (mrit de trei ori).

    Deci n funcionare normala (ca de altfel si n cazul scurtcircuitelor trifazate si bifazate), neexistnd curent homopolar, curentul care parcurge protecia este practic nul (exista doar un mic curent de dezechilibru datorit erorilor transformatoarelor de curent). Din acest motiv protecia poate fi reglata foarte sensibil, indiferent de valoarea curentului de sarcina, ceea ce constituie o mare calitate a ei. n practica protecia se regleaz la 40-60% din curentu1 nominal (dup cum s-a artat protecia maximala obinuita trebuia reglata la Ksig/Krev x Isarc)

    Pentru alimentarea proteciei homopolare nu sunt necesare transformatoare de curent speciale, care sa formeze filtrul de secvena homopolara, ci pot fi folosite transformatoare care alimenteaz celelalte protecii (sau aparate de msurat) care se leag apoi n paralel. Montaju1 cel mai frecvent folosit este cel reprezentat n fig. 5.27. Protecia mpotriva defectelor polifazate se

  • INSTALATII DE AUTOMATIZARE SI PROTECTIE A INSTALATIILOR ENERGETICE

    2

    instaleaz doar pe doua faze (deoarece ntotdeauna cel puin una este parcursa de curentul de defect), iar transformatoarele de curent se leag n paralel n mod corespunztor, dup alimentarea releelor respective.

    Fig. 5.27. Alimentarea proteciei maximale si a proteciei homopolare de la aceleai transformatoare de curent.

    Ca si protecia mpotriva scurtcircuitelor polifazate, protecia homopolara poate fi netemporizat sau temporizata, n care caz principiul alegerii treptelor de timp este acelai ca si al proteciei maximale, timpii de acionare crescnd pe msura apropierii de surse. Trebuie menionat insa ca, pentru aceeai linie protecia homopolara are n general o temporizare mai mica dacit protecia maximala. Aceasta se explica prin faptul ca de obicei, chiar pentru linia cea mai deprtata de sursa, timpul proteciei maximale trebuie sa fie superior timpului proteciilor transformatoarelor din staia pe care o alimenteaz (cu excepia rarelor cazuri n care, prin reglajul de curent, ea este desensibilizata fa de defectele aprute dincolo de aceste transformatoare).

    Protecia homopolara a aceleiai linii terminale insa, nesesiznd dacit defectele cu punere la pmnt din reeaua legata electric cu linia, nu trebuie sa aib un timp superior celui al proteciei transformatoarelor (care adesea au un timp destul de mare), ci poate fi netemporizat. Aceasta diferena intre temporizrile proteciilor maximala si homopolara se menine evident si pe celelalte linii, pe msura apropierii de sursa. ,

    Posibilitatea realizrii unor timpi de acionare mai mici constituie al doilea avantaj (pe lng sensibilitate) al proteciei homopolare. Totodat, ca si n cazul proteciei maximale simple nedirecionale, domeniul de utilizare al proteciei homopolare simple (de curent) este limitat n general la reelele radiale alimentate de la un singur capt. Trebuie observat insa ca de fapt acest domeniu este mai restrns pentru protecia homopolara, deoarece locul punerii la pmnt este alimentat nu numai de sursele de energie ci si de toate transformatoarele al cror punct neutru este legat la pmnt.

    Protecia homopolara se folosete de asemenea, cu bune rezultate n reelele alimentate din mai multe pari sau n cele buclate, dar n asemenea cazuri i se aduga un element direcional, ea devenind "protecie homopolara direcionala". Direcionarea proteciei homopolare face posibila folosirea acesteia n reelele de orice configuraie, datorita faptului ca elementul direcional permite acionarea numai n cazul cnd sensul puterii este de la bare spre linie. Acest sens este sesizat de un releu direcional, a crui bobina de curent este parcursa de curentul homopolar, iar bobina de

  • INSTALATII DE AUTOMATIZARE SI PROTECTIE A INSTALATIILOR ENERGETICE

    3

    tensiune este alimentata de la nfurrile secundare nseriate ale transformatoarelor de tensiune ; prin legarea n felul acesta a transformatoarelor de tensiune se realizeaz aa-numitul montaj n triunghi deschis, la bornele cruia se culege tensiunea homopolara mrita de trei ori.

    Schema de principiu a unei asemenea protecii este reprezentata n fig. 5.28, unde sunt notate si bornele polarizate ale releului direcional cum si legarea acestora la transformatoarele de msura.

    Sensul cuplului care acioneaz asupra echipajului mobil al releului direcional este, ca la orice releu direcional, funcie de unghiul dintre vectorii tensiunii si curentului care i se aplica.

    Dup cum se tie (subcap. 2.4), n cazul unui defect monofazat tensiunea pe faza defecta scade foarte mult (la locul defectului ea fiind chiar nula), deci suma tensiunilor fa de pmnt ale celor trei faze este un vector de sens contrar tensiunii pe faza defecta n funcionare normala. Pe de alta parte, curentul homopolar, a crui valoare ntreita reprezint chiar curentul pe faza defecta, fiind generat de tensiunea dintre aceasta faza si pmnt, este defazat n urma acesteia cu un unghi care depinde de caracteristicile reelei.

    Deci, la orice linie, n cazul unui defect monofazat, unghiul dintre curentul homopolar si tensiunea homopolara este determinat si permite stabilirea locului defectului (spre linie sau spre bare). Acest lucru se observa cu uurina din fig. 5.29, unde se considera. un defect pe faza R, n imediata apropiere a proteciei (tensiunea pe faza R este nula.) si un unghi de scurtcircuit de 70 (corespunztor unei linii aeriene).

    Fig. 5.28. Schema de principiu a proteciei homopolare direcionale.

    Aplicndu-se releului direcional (conform polaritii sale) tensiunea -3Uo si curentul homopolar, unghiul dintre vectorii respectivi va fi de aproximativ 70. innd seama de unghiul n general mare (in special la reele aeriene) dintre aceste mrimi, releele direcionale folosite pentru proteciile homopolare sunt de tipul sin, adic. au cuplul de forma M = kUrIr sin (r+)

    .

  • INSTALATII DE AUTOMATIZARE SI PROTECTIE A INSTALATIILOR ENERGETICE

    4

    Fig. 5.29. Tensiunea homopolara si curentul homopolar n cazul unui scurtcircuit pe faza

    5.6. Protecia mpotriva punerilor la pmnt n reele cu neutrul izolat sau compensate 5.6.1. Semnalizarea generala a punerilor la pmnt In cap. 2 au fost explicate pe larg fenomenele legate de punerea la pmnt a unei faze n

    reelele cu neutrul izolat sau compensate (legate la pmnt prin bobina sau transformator de stingere). S-a artat ca n astfel de reele apariia. unei puneri la pmnt determina o modificare a tensiunilor fa de pmnt a tuturor fazelor si a punctului neutru a reelei, astfel: tensiunea fa de pmnt a fazei defecte devine nula, tensiunile fa de pmnt ale fazelor sntoase cresc devenind egale cu tensiunile intre faze iar punctul neutru, care nainte de defect avea potenialul pmntului, capata acum fa de acesta, o tensiune egala si de sens contrar cu tensiunea pe faza a fazei defecte.

    Curenii de punere la pmnt, n general, nu au valori mari, comparabile cu curenii de scurtcircuit monofazat din reelele cu neutrul legat direct la pmnt (in cazul reelelor compensate curenii prin locul de defect pot fi redui la valori de civa amperi) si din acest motiv daca sunt ndeplinite condiiile impuse de prescripii privind stabilitatea termica a prizelor de pmnt si tensiunea de pas si de atingere - reelele cu neutrul izolat sau compensate pot funciona timp mai ndelungat cu o punere la pmnt.

    Indiferent daca reeaua poate funciona timp mai ndelungat sau nu cu o punere la pmnt, n toate staiile sale (inclusiv n punctele de alimentare) pe toate seciile si sistemele de bare care pot funciona independent trebuie sa existe cel puin o schema de semnalizare generala a punerilor la pmnt. Dup cum se va vedea, dispozitivele de semnalizare i