Le principe de fonctionnement de la téléprotection dans les réseaux électriques 110 kV

La protection de distance (DZ) dans les réseaux électriques de classe de tension 110 kV remplit la fonction de protection de secours des lignes à haute tension, préserve la protection de ligne à phases différentes, qui est utilisée comme protection principale dans les réseaux électriques 110 kV. DZ protège les lignes aériennes contre les courts-circuits phase-phase. Considérez le principe de fonctionnement et les dispositifs qui effectuent l'opération de protection de distance dans les réseaux électriques de 110 kV.

Le principe de fonctionnement de la téléprotection repose sur le calcul de la distance, la distance au point de défaillance. Pour calculer la distance à l'emplacement du défaut d'une ligne électrique à haute tension, les appareils qui remplissent les fonctions de protection de distance utilisent les valeurs du courant de charge et de la tension de la ligne protégée. C'est-à-dire que des circuits sont utilisés pour le fonctionnement de cette protection transformateurs de courant (TC) et transformateurs de tension (TT) 110kV.

Les dispositifs de protection à distance sont adaptés à une ligne électrique spécifique, faisant partie du système électrique, de manière à garantir leur protection pas à pas.

Par exemple, la téléprotection d'une des lignes électriques comporte trois niveaux de protection. Le premier étage couvre la quasi-totalité de la ligne, du côté du poste où la protection est installée, le deuxième étage couvre le reste de la ligne jusqu'au poste adjacent et une petite partie du réseau électrique s'étendant depuis le poste adjacent, le troisième scène protège les sections les plus éloignées. Dans ce cas, les deuxième et troisième étages de protection à distance préservent la protection située dans un poste adjacent ou plus éloigné. Par exemple, considérez la situation suivante.

La ligne aérienne 110 kV relie deux sous-stations adjacentes A et B, et des kits de téléprotection sont installés sur les deux sous-stations. S'il y a un défaut en début de ligne du côté du poste A, le groupe de protection installé dans ce poste fonctionnera, tandis que la protection du poste B maintiendra la protection du poste A. Dans ce cas, pour la protection A, le les dommages seront dans l'exploitation dans la première étape, pour la protection B dans la deuxième étape.

Partant du fait que plus le seuil est élevé, plus le temps de réponse de la protection est important, il s'ensuit que le groupe A fonctionnera plus rapidement que le groupe de protection B. Dans ce cas, en cas de défaillance du groupe de protection A , après le temps fixé pour le fonctionnement du deuxième étage de protection, le groupe B sera déclenché ...

En fonction de la longueur de la ligne et de la configuration de la section du système électrique, le nombre d'étapes requis et la zone de couverture correspondante sont sélectionnés pour une protection fiable de la ligne.

Comme mentionné ci-dessus, chacun des étages de protection a son propre temps de réponse. Dans ce cas, plus le défaut est éloigné du poste, plus le réglage du temps de réponse de la protection est élevé. De cette manière, la sélectivité du fonctionnement de protection dans les sous-stations voisines est assurée.

Il existe une chose telle que l'accélération de la défense. Si le disjoncteur est déclenché par une protection à distance, alors, en règle générale, l'une de ses étapes est accélérée (le temps de réaction est réduit) en cas de refermeture manuelle ou automatique du disjoncteur.

La protection de distance, selon le principe de fonctionnement, surveille les valeurs de résistance de ligne en temps réel, c'est-à-dire que la détermination de la distance à l'emplacement du défaut se fait de manière indirecte - chaque valeur de la résistance de ligne correspond à la valeur de la distance à l'emplacement du défaut.

Ainsi, en cas de court-circuit entre phases de la ligne électrique, le DZ compare les valeurs de résistance relevées à un instant donné par l'organisme de protection de mesure avec les plages de résistance spécifiées (zones d'action) pour chacun des les étapes.

Si, pour une raison ou une autre, une tension de 110 kV VT n'est pas fournie aux appareils DZ, alors lorsqu'une certaine valeur de courant est atteinte, la protection de charge fonctionnera de manière erronée, coupant l'alimentation de la ligne électrique en l'absence de fautes. Pour éviter de telles situations, les dispositifs de télésurveillance ont pour fonction de surveiller la présence de circuits de tension, en l'absence desquels la protection est automatiquement bloquée.

De plus, la protection de distance est bloquée en cas d'oscillation de l'alimentation électrique.L'oscillation se produit lorsque le fonctionnement synchrone du générateur est perturbé dans une certaine section du système électrique. Ce phénomène s'accompagne d'une augmentation du courant et d'une diminution de la tension dans le réseau électrique. Pour les dispositifs de protection à relais, y compris DZ, les oscillations de l'alimentation sont perçues comme un court-circuit. Ces phénomènes diffèrent par le taux de variation des grandeurs électriques.

Dans le cas d'un court-circuit, le changement de courant et de tension se produit immédiatement, et dans le cas d'une oscillation, avec un court retard. Basée sur cette fonction, la téléprotection dispose d'une fonction de blocage qui bloque la protection en cas d'oscillation de l'alimentation.

Au fur et à mesure que le courant augmente et que la tension chute sur la ligne protégée, le blocage permet le fonctionnement de la télécommande pendant un temps suffisant pour le fonctionnement d'un des étages de protection. Si les valeurs électriques (courant secteur, tension, résistance de ligne) pendant ce temps n'ont pas atteint les limites des réglages de protection prédéfinis, le corps de blocage bloque la protection. C'est-à-dire que le blocage de la télécommande permet à la protection de fonctionner en cas de défaut réel, mais bloque la protection en cas d'oscillation du système électrique.

Quels appareils remplissent la fonction de protection à distance dans les réseaux électriques

Jusqu'au début des années 2000 environ, les fonctions de tous les dispositifs de protection et d'automatisation à relais, y compris la fonction de protection de distance, étaient assurées par des dispositifs à relais électromécaniques.

L'un des dispositifs les plus courants construits sur des relais électromécaniques est EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1, etc.

Les dispositifs ci-dessus ont été remplacés par bornes de protection à microprocesseur multifonctions, qui remplissent la fonction de plusieurs protections sur la ligne 110 kV, y compris la protection de distance de ligne.

En ce qui concerne spécifiquement la protection à distance, l'utilisation de dispositifs à microprocesseur pour sa mise en œuvre augmente considérablement la précision de son fonctionnement. Un autre avantage important est la disponibilité des bornes du microprocesseur de la protection de la fonction de détermination de l'emplacement du défaut (OMP) - indiquant la distance au point du défaut de ligne, qui est fixée par la protection de distance. La distance est indiquée avec une précision au dixième de kilomètre, ce qui facilite grandement la recherche des avaries le long de la ligne par les équipes de réparation.

Dans le cas de l'utilisation d'anciens modèles de kits de protection de distance, le processus de recherche d'un défaut sur la ligne devient beaucoup plus compliqué, car avec les protections de type électromécanique, il n'est pas possible de fixer la distance exacte à l'emplacement du défaut.

Alternativement, afin de pouvoir déterminer la distance exacte à l'emplacement du défaut, des sous-stations sont installées enregistreurs de problèmes (PARMA, RECON, Bresler, etc.), qui enregistrent les événements dans chaque section individuelle du réseau électrique.

Si un défaut survient sur l'une des lignes électriques, l'enregistreur d'urgence donnera des informations sur la nature du défaut et sa distance par rapport à la sous-station, en indiquant la distance exacte.