Protection contre les surintensités de ligne
Protection contre les surintensités de ligne
La protection contre les surintensités (protection contre les surintensités) des lignes est répandue dans les réseaux radiaux à alimentation unique et est installée sur chaque ligne.
La sélectivité est obtenue en sélectionnant les paramètres ICp et tss — courants de fonctionnement de la protection et temps de fonctionnement de la protection.
Les conditions de sélection sont les suivantes :
a) Courant de coupure Iss > Azp max i,
où : azp max i est le courant maximal de fonctionnement de la ligne.
b) temps de réaction tsz i = tss (i-1) max + Δt,
où : tss (i-1) max est le temps de réponse maximal de la protection de la ligne précédente, Δt est le niveau de sélectivité.
La sélection du temps de réponse de la protection contre les surintensités avec des caractéristiques indépendantes (a) et dépendantes (b) est illustrée à la fig. 1 pour un réseau radial.
Riz. 1. Sélection du temps de réponse de la protection contre les surintensités avec des caractéristiques indépendantes (a) et dépendantes (b).
Le courant de fonctionnement de la protection contre les surintensités est exprimé par la formule :
AzSZ = KotKz'Ip max / Kv,
où : K.ot — coefficient d'ajustement, Kh ' — coefficient d'auto-démarrage, Kv Est le coefficient de retour.Pour les relais à action directe : Kot = 1,5 -1,8, Kv = 0,65 - 0,7.
Pour un relais indirect : Kot = 1,2 — 1,3, Kv = 0,8 — 0,85.
Coefficient d'auto-démarrage : Kc= 1,5 — 6.
Riz. 2. Schéma fonctionnel de la mise en marche d'un relais à action indirecte.
Le relais indirect se caractérise par l'activation du relais lui-même via un transformateur de courant et un circuit avec des coefficients de transmission KT et K.cx comme indiqué sur la fig. 2. Par conséquent, le courant dans la ligne protégée Iss est lié au courant de fonctionnement du relais ICp selon la formule : ICp = KcxAzCZ/ KT.
ISR = KotKxKscAzp max/ KvKT.
Le coefficient de sensibilité de la protection est caractérisé par le rapport du courant dans le relais en mode court-circuit avec courant minimum (I rk.min) au courant de fonctionnement du relais (Iav) : K3 = IPK. MIN / AzSr > 1.
MTZ est considéré comme sensible si K3 avec un court-circuit de la ligne protégée au moins 1,5-2 et avec un court-circuit (court-circuit) dans la section précédente, où cette protection fonctionne en secours, au moins 1,2. Cela signifie que P3 doit avoir K3 = 1,5 -2, avec un court-circuit dans T.3 et K3 = 1,2 avec un court-circuit dans T.2. (Fig. 1).
Conclusion :
a) la sélectivité du MTZ n'est assurée que dans un réseau radial avec une seule source d'alimentation,
b) la protection n'est pas à action rapide et le retard le plus long dans les sections de tête où le court-circuit rapide est particulièrement important,
c) la protection est simple et fiable, appliquée à relais de courant série RT-40 et relais temporisé et relais RT-80 pour des caractéristiques de réponse indépendantes et dépendantes du courant respectivement,
d) utilisé dans les réseaux radiaux <35kV.
Saut de ligne actuel
La surcharge est une protection à action rapide.La sélectivité est assurée par la sélection du courant de fonctionnement, supérieur au courant de court-circuit maximal en cas de court-circuit dans les points du réseau de la zone non protégée.
Izz = Lit• Azdo out max,
où : K.ot — facteur de réglage (1,2 — 1,3), Ida ext. Max - courant de court-circuit maximal pour un court-circuit hors zone.
Par conséquent, la surintensité protège une partie de la ligne comme indiqué sur la fig. 3 pour le cas d'un court-circuit triphasé
Riz. 3. Protection d'une partie de la ligne par coupure de courant.
Courant de coupure du relais : IСр = KcxАзС.З./KT
Cependant, pour une sous-station en cul-de-sac, il est possible de protéger complètement la ligne avant d'entrer dans le transformateur en réglant une protection contre les courts-circuits côté bas comme illustré à la Fig. 4 pour le cas de court-circuit en T.2.
Figure 4. Schéma de protection du poste en impasse.
Conclusion :
a) la sélectivité de l'interruption du courant est assurée par la sélection du courant de fonctionnement supérieur au courant maximal du court-circuit externe et est réalisée dans des réseaux de toute configuration avec un nombre quelconque de sources d'alimentation,
b) protection à action rapide, fonctionnant de manière fiable dans les sections de la tête où un arrêt rapide est requis,
c) défend principalement une partie de la ligne, a une zone défensive et ne peut donc pas être la défense principale.
Protection différentielle linéaire
La protection différentielle longitudinale réagit aux variations de la différence entre les courants ou leurs phases, en comparant leurs valeurs à l'aide d'appareils de mesure installés en début et en fin de ligne. Pour la protection longitudinale, en comparant les courants indiqués à la Fig. 5, le courant de fonctionnement du relais. AzCr est défini par l'expression : ICr1c - i2c.
Riz. 5… Circuit de protection avec ligne différentielle longitudinale.
En mode ligne normal ou en mode externe K3(K1), dans les enroulements primaires des transformateurs de courant, dans les deux cas les mêmes courants circulent, et dans le relais la différence des courants : IR = Az1v — Az2v
Dans le cas de K3 interne (K2), le courant du relais devient : IR= Az1v+ Az2v
Avec alimentation unidirectionnelle et K3 interne (K2) I2c= 0 et courant de relais : IR= Az1c
Avec K3 externe, le courant de déséquilibre I traverse le relais provoqué par la différence des caractéristiques du TP :
AzR = Aznb = Az1c — Az2c= Az '2 us — Az '1 us,
où I1, I2 sont des courants magnétisants TA réduits aux enroulements primaires.
Le courant de déséquilibre augmente avec l'augmentation du courant primaire K3 et dans les régimes transitoires.
Le courant de fonctionnement du relais doit être régulé par la valeur maximale du courant de déséquilibre : IRotsinb max
La sensibilité de protection est définie comme : K3 = Azdo min/ KT3Sr
Même pour les lignes de transmission relativement courtes des réseaux commerciaux des entreprises industrielles, les TP sont éloignés les uns des autres. Comme la protection doit ouvrir les deux interrupteurs Q1 et Q2, deux TA sont installés aux extrémités de la ligne, ce qui entraîne une augmentation du courant de déséquilibre et une diminution du courant dans le relais en K3 de la ligne, puisque l'enroulement secondaire le courant est réparti sur 2 TA.
Pour augmenter la sensibilité et régler la protection différentielle, des relais différentiels spéciaux avec arrêt sont utilisés, le relais est activé par un TA saturé intermédiaire (NTT) et la désactivation automatique de la protection.
La protection latérale est basée sur la comparaison des courants des mêmes phases à une extrémité de lignes parallèles. Pour la protection latérale des lignes parallèles illustrées à la fig. 6, courant de relais IR = Az1v - Az2v.
Riz. 6… Circuit de protection croisée de ligne parallèle
Avec K3 externe (K1), le relais a un courant de déséquilibre : IR = Aznb.
Le courant de fonctionnement du relais est déterminé de la même manière que la protection longitudinale.
Au niveau de K3 (K2), la protection se déclenche, mais si K2 se déplace en fin de ligne, du fait que la différence de courants diminue, la protection ne fonctionne pas. De plus, la protection croisée ne révèle pas un câble endommagé, ce qui signifie qu'il ne peut pas être la protection principale des lignes parallèles.
L'introduction d'un élément de direction assistée à double effet dans le circuit élimine cet inconvénient. Avec K3 sur l'une des lignes, les relais de direction de puissance permettent de commander le disjoncteur de la ligne en défaut.
La protection différentielle longitudinale et latérale est largement utilisée dans les systèmes d'alimentation pour protéger les transformateurs, les générateurs, les lignes parallèles de câbles en combinaison avec la protection contre les surintensités.