Le principe de fonctionnement de la protection directionnelle de courant homopolaire dans les réseaux électriques 110 kV
La protection homopolaire directionnelle de courant (TNZNP) est utilisée lorsqu'il est nécessaire de protéger les lignes électriques à haute tension contre les courts-circuits monophasés-défauts à la terre sur l'un des conducteurs de phase du réseau électrique. Cette protection est utilisée comme protection de secours pour les lignes électriques de classe de tension 110 kV. Ci-dessous, nous donnons le principe de fonctionnement de cette protection, considérons comment et à l'aide de quels dispositifs TNZNP est appliqué dans les réseaux électriques 110 kV.
En génie électrique, il existe un concept de systèmes symétriques et déséquilibrés de courants ou de tensions de phase. Le système symétrique assure l'égalité des courants de phase (tensions) réseau triphasé… Dans ce cas, les vecteurs des courants de phase peuvent se trouver les uns par rapport aux autres en direct, inverse et aussi homopolaire (NP).
En séquence positive, les vecteurs de courant de phase vont dans l'ordre A, B, C, chaque phase étant en retard sur l'autre de 120 g.La séquence inverse est l'alternance des phases A, C, B, l'angle de déphasage est le même - 120 degrés. Dans le cas de la séquence zéro, les vecteurs des trois phases coïncident en direction. Un système asymétrique est représenté par une valeur actuelle - la somme géométrique des vecteurs de tous les composants de la séquence directe, négative et nulle.
Lors du fonctionnement normal d'une partie du réseau électrique, le système des courants et des tensions est symétrique, il en va de même pour les courts-circuits entre phases. Dans ce cas, la tension et le courant du NP sont égaux à zéro. En cas de défaut à la terre monophasé, le système devient asymétrique - le courant et la tension NP se produisent.
Dans ce cas, le courant (tension) de l'une des phases homopolaires est égal au tiers de la somme des vecteurs du système asymétrique, respectivement, la somme des vecteurs du système asymétrique est trois fois le courant ( tension) de la BT.
Les résultats des calculs de court-circuit dans les réseaux électriques montrent également que le courant d'un défaut à la terre monophasé dans les réseaux électriques est égal à la triple valeur du courant NP - 3I0 et de la tension née entre le neutre du transformateur et le court-circuit. -point de circuit — à la triple valeur de la tension NP — 3U0.
Le principe de fonctionnement de la protection contre les surintensités homopolaires est de contrôler la valeur de 3I0 de la ligne électrique et, si elle atteint une certaine valeur, d'éteindre automatiquement le disjoncteur de la ligne électrique avec un certain délai.
En pratique, les courants de déséquilibre 3I0 sont obtenus en sortie du filtre de courant dit homopolaire.Ce filtre est obtenu en connectant électriquement le début et la fin des enroulements des transformateurs de courant de chaque phase de la ligne.
En fonctionnement normal d'une section du réseau électrique, il n'y a pas de courant en sortie du filtre de courant NP. En cas de panne - la chute de l'un des conducteurs de phase de la ligne électrique à la terre, un déséquilibre se produit - une certaine valeur du courant 3I0 apparaît, dont la valeur est fixée à la sortie du filtre des courants NP.
TNZNP, en règle générale, protection à plusieurs niveaux. Chacun des étages de protection a son propre temps de réaction Pour assurer la sélectivité des opérations de protection dans les postes voisins, les sections du réseau électrique sont divisées en sections (zones de couverture). Ainsi, la protection fournit une protection à la ligne électrique alimentée par la sous-station où l'ensemble de protections donné est installé et agit comme une protection de secours pour les sous-stations voisines.
Il existe un phénomène tel que l'oscillation dans le système. Si la protection contre les courts-circuits entre les lignes, par exemple, protection des distances, peuvent être déclenchés à tort lorsque ce phénomène se produit, alors le déclenchement intempestif du TNZNP est exclu, puisque cette protection réagit exclusivement à l'apparition de courants homopolaires, dont l'apparition n'est pas caractéristique du phénomène d'oscillation dans le réseau électrique .
La protection discutée dans l'article est en fait une protection contre les défauts à la terre, c'est pourquoi cette protection a un nom alternatif - protection de la terre (GRP).
Quels appareils remplissent la fonction de protection de courant directionnel homopolaire dans les réseaux électriques
Pour assurer la protection des lignes électriques contre tous les types de défauts (courts-circuits monophasés et entre phases), une protection de courant homopolaire ainsi qu'une protection de distance sont appliquées. Les dispositifs qui remplissent les fonctions de ces protections peuvent être mis en œuvre à la fois sur des relais à principe de fonctionnement électromécanique et sur des dispositifs modernes - bornes à microprocesseur pour la protection.
Parmi les protections électromécaniques, les plus populaires sont les ensembles de type EPZ-1636, qui présentent plusieurs modifications différentes. Dans les conditions modernes, la priorité est donnée à la construction de nouveaux postes de distribution ou au rééquipement technique d'anciennes installations dispositifs de protection du microprocesseur… Pour mettre en œuvre des protections de secours pour les lignes 110 kV, y compris TNZNP, des terminaux à microprocesseur fabriqués par ABB sont souvent utilisés, par exemple le dispositif multifonction REL650.