Valokaarisuojaus on erityinen nopea suojaus oikosulkuja vastaan , joka perustuu avoimen sähkökaaren valospektrin rekisteröintiin.
Merkittävää vaaraa täydellisille kojeistoille ( KRU ), joiden jännite on 6-10 kV, edustavat sisäiset oikosulut (SC), joihin liittyy sähkökaari (ED). Sähkökaaren lämpötila voi saavuttaa luokkaa 7000 ... 12000 °C alle yhdessä teollisen taajuuden jaksossa.
Valokaari vaikuttaa kojeiston rakenneosiin aiheuttaen vaihtelevan vakavuuden vaurioita, ja riittävien ja oikea-aikaisten toimenpiteiden puuttuessa sen poistamiseksi se johtaa väistämättä niiden tuhoutumiseen. Korkeajännitelaitteiden testauksen tutkimuskeskuksessa (NITs VVA) tehdyt kokeet osoittavat, että avoin sähkökaari eristetyissä kojeistoissa johtaa eristysvaurioihin (pääsääntöisesti nämä ovat holkkieristimiä). Vaurion aste riippuu eristysmateriaalin tyypistä, oikosulkuvirran suuruudesta ja sen virtauksen kestosta.
Valokaarikiskosuojaa (DuZSh) tai kaarivikasuojaa (ZDZ) käytetään 6-10 kV:n kytkinlaitteiden (KRU tai KRUN) kiskojen ja virtakiskoelementtien suojaamiseen. Suojaustyö perustuu pääosin fyysiseen periaatteeseen. Se voi reagoida kahteen tekijään: valon välähdykseen kojeistotiloissa ja valokaaren mekaaniseen vaikutukseen. Tässä suhteessa sitä voidaan käyttää vain kojeistoissa, joissa kaikki virtaa johtavat osat sijaitsevat suljetuissa osastoissa.
Ilmanpaineen lisäämiseksi kojeistokennon rajoitetussa osastossa venttiilityyppinen ZDZ reagoi. Tämän tyyppisissä kaukosäätöventtiileissä käytetään erityisiä purkuventtiilejä, joissa on kojeistoon asennetut rajakytkimet, anturina, joka reagoi ilmanpaineen nousuun.
Se on järjestelmä letkuista, vastapaineventtiileistä ja kalvokytkimestä. Jokaiseen kennon suojattuun osastoon on liitetty letku, letkut yhdistetään vastapaineventtiilien kautta, yhdistetty osa on kytketty kalvokytkimeen, joka reagoi sähkökaaren synnyttämiin paineaalloille. [yksi]
Fototyristorityyppinen ZDZ reagoi valokaaren välähdykseen. Fototyristoria käytetään anturina, joka reagoi valokaaren välähdystä.
Kuten fototyristorityyppinen ZDZ, tämä ZDZ-tyyppi reagoi valokaaren valon välähdystä. Kuituoptista anturia (FOS) käytetään anturina, joka reagoi valokaaren välähdystä. Käytössä on kahden tyyppinen VOD:
WOD:t sijoitetaan yksitellen kuhunkin KRU-solun osastoon:
WTO:n sijoittamiseen on myös edullisia vaihtoehtoja - esimerkiksi yksi WOD voidaan sijoittaa samanaikaisesti sekä virtakiskoosastoihin että ulosvedettävien elementtien osastoihin yhden osan useissa soluissa. Valokaarioikosulun sattuessa jokainen FOS havaitsee valon välähdyksen sähkökaaresta ja tuottaa "Trigger"-signaalin, joka lähetetään valokuitulinjan kautta ZDZ:n MP-liittimeen. ZDZ:n MP-liitin puolestaan perustaa FOS:n "Toiminta"-signaalien perusteella komennot sammuttaa vastaavat kytkimet valokaaren oikosulun poistamiseksi.
RCPS:n virheellisen toiminnan estämiseksi tarjotaan virtaohjaus - RCPS:n MP-liitin antaa sammutussignaalin vain, jos on olemassa kaksi tekijää:
Jos VOD:sta tulee vain "Toiminta" -signaali ilman "Start MTZ" -signaalia, katkaisijoita ei irroteta SRZ:stä ja SRZ:n MP-liitin tuottaa signaalin "VOD-virhe".
Optokaarisuojan rakentaminenValokaarisuojaus voidaan jakaa käytettävien anturityyppien mukaan kahteen ryhmään: puolijohdevaloantureilla ja valokuituantureilla . Anturin tyyppi ei määrää ainoastaan tiedonkäsittelyalgoritmit, vaan myös suojausten suorittamisen, jotka voidaan luokitella yksittäisiksi ja keskitetyiksi.
Keskitetty suojaus on yleensä suunniteltu suojaamaan osaa tai soluryhmää, eivätkä ne tarjoa vaurioalueen valikoivaa havaitsemista. Optiset anturit, kuten puolijohdevalolaitteet, on kytketty rinnan, ja FOS on kytketty silmukan muodossa.
Yksilöllisen suojarakenteen avulla voit vaikuttaa vaurioituneen kennon katkaisijaan, varmistaa suojatoimenpiteen selektiivisyyden ja tunnistaa vaurioituneen alueen.
Optokaarisuojan (OEDS) rakentaminenKojeiston valokaarisuoja tulee rakentaa ottaen huomioon sen suunnitteluominaisuudet ja kytkinlaitteiden tyypit. Tätä varten on tarpeen erottaa kojeiston erityiselementteinä, jotka sisältävät tulokytkimen solut, lohkokytkimen kenno, kojeiston kennojen erityisalueet (osastot): kiskosiltaosasto, osastot suurjännitekatkaisijat, jännitemuuntaja jne. Tällainen kojeiston jakaminen vyöhykkeisiin mahdollistaa optimaalisen toimintojen suorittamisen kytkinlaitteissa vaurioiden määrän minimoimalla.
Erikoiselementtien oikosulun sattuessa osa on irrotettava ilman aikaviivettä ja oikosulun sattuessa erityisalueilla, esimerkiksi mittausvirtamuuntajien, kaapelipäätteiden ja läpivientien osastoissa, on mahdollista irrottaa vain vaurioitunut kenno esim. tyhjiökatkaisijoita käytettäessä.
Valokaarin palaminen aloituskytkimen kennossa edellyttää osoituskytkimen lisäksi myös tehomuuntajan korkeajännitepuolen kytkimen sammuttamista. Osakytkimen vaurioituminen edellyttää tulokytkimien irrottamista. Edellä esitetyn perusteella suojauksen tulisi tarjota valikoiva valokaaren oikosulkujen havaitseminen kennoissa ja niiden osastoissa.
Kojeiston valokaarisuojan rakentamiseen on myös toinen lähestymistapa, jonka mukaan kojeiston mahdollinen oikosulku on kytkettävä pois päältä aloituskytkimellä, mikä johtaa osan "lunastukseen". Tämä lähestymistapa yksinkertaistaa suojauksen toteutusta ja mahdollistaa antureiden yhdistämisen, mahdollistaa esimerkiksi optosähköisen anturin valmistamisen yhdeksi, mikä tapahtuu käytettäessä "silmukkaan" kytkettyä kuituoptista tietoliikennelinjaa. Ensimmäisen vaihtoehdon mukaisen suojauksen toteutuksessa on mahdollista yhdistää OEPD ja laitteet, jotka toimivat samoilla kytkimillä.
Yllä olevat suojareletyypit (venttiili- ja kalvotyyppien suojareleet, releen suojaus kalvokytkimellä, valotyristori- ja kuituoptisen tyypin releen suojaus) kuuluvat kaarivian tallentimien (anturien) luokkaan.
Tällaisia tallentimia käyttävä kiskosuojausjärjestelmä on riippuvainen releen suojalaitteista, jotka ohjaavat virtaa, ja välireleistä, jotka laukaisevat suurjännitekatkaisijan. Tällaisten järjestelmien kokonaisnopeus on yleensä 30 ms tai enemmän.
Hajautettu riippumaton releen suojaus eliminoi tarpeen käyttää kolmannen osapuolen virtakäynnistyslaitteita ja välireleitä, mikä lisää merkittävästi järjestelmän luotettavuutta ja lisää huomattavasti sen nopeutta.
Hajautetusta riippumattomasta ZDZ:stä on seuraavat pääominaisuudet:
Nopeuden lisäämiseksi nykyaikaisissa laitteissa diskreetti Fourier-muunnos on hylätty nykyisen elementin nopeampien toimintatapojen hyväksi (työskentely hetkellisten arvojen parissa, virran ensimmäisen ja toisen derivaatan analysointi jne.)
On huomattava, että kojeistolaitteiden elementtien valokaarikestävyyden vaatimuksia ja testausmenetelmiä, nopeusvaatimuksia ja valokaarisuojauksen tyyppiä ei säännellä nykyään. Voimassa olevissa direktiiveissä (RAO:n "UES of Russia" määräykset 01.07.98 N 120 "Toimenpiteistä energialaitosten räjähdys- ja paloturvallisuuden parantamiseksi" ja 3.29.2001 N 142 "Ensisijaisista toimenpiteistä energialaitosten luotettavuuden parantamiseksi" RAO:n "UES of Russia") ja säädösasiakirjoissa (" Voimalaitosten ja verkkojen teknisen toiminnan säännöt, 15. painos, kohta 5.4.19) on olemassa vain vaatimuksia nopean suojauksen tarpeesta valokaaren oikosulkuja vastaan kojeistokaappien sisällä.
| Säätimet | |
|---|---|