Rơ le bảo vệ khoảng cách- SPKT

Bảo vệ khoảng cách, ở dạng cơ bản, là một hệ thống bảo vệ không phải là đơn vị mang lại những lợi thế kinh tế và kỹ thuật đáng kể. Không giống bảo vệ quá dòng pha và trung lập, ưu điểm chính của bảo vệ khoảng cách là độ phủ sóng lỗi của mạch bảo vệ hầu như không phụ thuộc vào các biến đổi trở kháng nguồn. Điều này được minh họa trong hình ll.l, nơi mà có thể thấy rằng bảo vệ quá dòng không thể được áp dụng một cách thỏa đáng

Chương 11 Bảo vệ Khoảng cách

11.1 Giới thiệu

11.2 Các nguyên tắc của Rơle Khoảng cách

11.3 Hiệu suất truyền

11.4 Mối quan hệ giữa điện áp tiếp sức và tỷ số Zs / ZI

11.5 Giới hạn điện thế cho phép đo điểm đến chính xác

11.6 Khu Bảo vệ

11.7 Đặc điểm chuyển tiếp từ xa

11.8 Thực hiện chuyển tiếp từ xa

11.9 Hiệu quả của các phương pháp trở kháng nguồn và nối đất11.10 Các vấn đề ứng dụng chuyển tiếp từ xa

11.11 Các tính năng chuyển tiếp Khoảng cách khác

11.12 Ví dụ về ứng dụng chuyển tiếp khoảng cách

11.13 Các tài liệu tham khảo

11.1 GIỚI THIỆU

Vấn đề kết hợp giải phóng mặt bằng nhanh với sự triệt tiêu của nhà máy là mộtmục tiêu quan trọng để bảo vệ hệ thống điện Để đáp ứng các yêu cầu này, các hệthống bảo vệ tốc độ cao cho các hệ thống truyền tải và phân phối sơ cấp thích hợp

sử dụng với việc tự động đóng lại các bộ phận ngắt mạch đang được phát triển liêntục và được áp dụng rộng rãi

Bảo vệ khoảng cách, ở dạng cơ bản, là một hệ thống bảo vệ không phải là đơn vịmang lại những lợi thế kinh tế và kỹ thuật đáng kể Không giống bảo vệ quá dòngpha và trung lập, ưu điểm chính của bảo vệ khoảng cách là độ phủ sóng lỗi củamạch bảo vệ hầu như không phụ thuộc vào các biến đổi trở kháng nguồn Điều nàyđược minh họa trong hình ll.l, nơi mà có thể thấy rằng bảo vệ quá dòng không thểđược áp dụng một cách thỏa đáng

Bảo vệ khoảng cách là tương đối đơn giản để áp dụng và nó có thể được nhanhchóng hoạt động cho các lỗi nằm dọc theo hầu hết các mạch bảo vệ Nó cũng cóthể cung cấp cả chức năng sao lưu chính và từ xa trong một lược đồ duy nhất Nó

có thể dễ dàng được điều chỉnh để tạo ra một chương trình bảo vệ đơn vị khi được

áp dụng với kênh báo hiệu Trong mẫu này, nó rất phù hợp để áp dụng với việc tựđộng đóng lại tốc độ cao, để bảo vệ các đường truyền quan trọng

11.2 NGUYÊN TẮC

Vì trở kháng của một đường truyền tỉ lệ thuận với chiều dài của nó, để đo khoảngcách, nên sử dụng một rơ le có khả năng đo trở kháng của một đường thẳng đếnmột điểm xác định trước (điểm tiếp cận) Rơle như vậy được mô tả như là một

relay khoảng cách và được thiết kế để hoạt động chỉ đối với các lỗi xảy ra giữa vịtrí chuyển tiếp và điểm tiếp cận đã chọn, do đó phân biệt đối xử cho các lỗi có thểxảy ra ở các đoạn đường khác nhau.

Nguyên lý cơ bản của bảo vệ khoảng cách liên quan đến việc phân chia điện áp tạiđiểm chuyển tiếp bằng dòng điện đo được Trở kháng rõ ràng được tính toán được

so sánh với trở kháng điểm điểm Nếu trở kháng đo được nhỏ hơn trở kháng điểmđiểm, giả định rằng có một lỗi tồn tại trên đường dây giữa relay và điểm tiếp cận.Điểm tiếp điểm của relay là điểm dọc theo đường dây trở kháng locus được giaovới đặc tính ranh giới của rơle Vì điều này phụ thuộc vào tỷ số điện áp và dòngđiện và góc pha giữa chúng, nó có thể được vẽ trên một R / Xdiagram Các vị trícủa các điện trở của hệ thống điện như được thấy trong quá trình chuyển tiếp trongcác lỗi, sự dao động điện và các biến dạng tải có thể được vẽ lên cùng sơ đồ vàtheo cách này có thể nghiên cứu tính năng của rơle khi có lỗi hệ thống và nhiễuloạn

11.3 THỰC HIỆN QUẢN LÝ

Hiệu suất chuyển tiếp từ xa được định nghĩa về độ chính xác và thời gian vận hành

Độ chính xác của phạm vi tiếp cận là so sánh phạm vi tiếp tuyến ohmic thực tế củarơle trong điều kiện thực tế với giá trị cài đặt chuyển tiếp trong ohms Độ chính xác

về độ chính xác đặc biệt phụ thuộc vào mức điện áp được đưa ra để tiếp sức trongđiều kiện lỗi Các kỹ thuật đo trở kháng được sử dụng trong các thiết kế chuyểntiếp đặc biệt cũng có tác động

Thời gian hoạt động có thể thay đổi theo dòng lỗi, với vị trí lỗi tương ứng với càiđặt chuyển tiếp, và với điểm trên sóng điện áp mà tại đó lỗi xảy ra Tùy thuộc vàocác kỹ thuật đo được sử dụng trong một thiết kế chuyển tiếp cụ thể, các lỗi đo sai

lệch tín hiệu, chẳng hạn như các tín hiệu được sản xuất bởi Bộ biến áp Tụ điệnhoặc Các mạch bão hòa, cũng có thể trì hoãn việc vận hành tiếp cho các lỗi gầnđiểm tiếp cận Thông thường, các rơ le khoảng cách điện và tĩnh đều yêu cầu thờigian vận hành tối đa và tối thiểu Tuy nhiên, đối với các rơ le số hoặc số hiện đại,

sự thay đổi giữa các tín hiệu này rất nhỏ so với nhiều điều kiện hoạt động của hệthống và vị trí lỗi

11.3.1 Rơle Khoảng cách Điện cơ / Tĩnh

Với thiết kế cơ điện và thiết kế chuyển tiếp tĩnh trước đó, cường độ của lượng đầuvào đặc biệt ảnh hưởng đến độ chính xác và thời gian vận hành Thông thường,thông tin về hiệu suất chuyển tiếp bằng đường cong điện áp / đường cong, nhưtrong Hình 11.2, và các đường cong vị trí thời gian / lỗi cho các giá trị của hệ số trởkháng hệ thống (S./.R.s) như trong hình 11.3, trong đó:

Ngoài ra, các thông tin trên được kết hợp trong một đường cong đường viền, trong

đó vị trí lỗi được biểu diễn dưới dạng phần trăm của thiết lập chuyển tiếp được vẽ

ra so với tỷ số nguồn đến tỷ số dòng, như được minh họa trong Hình 11.4

có sẵn đảm bảo hiệu suất tối ưu dưới điều kiện dạng sóng bất lợi hoặc cho các điềukiện lỗi biên

11.4 MỐI QUAN HỆ GI BA NĂNG LƯỢC TIẾT KIỆM VÀ T R LỆ ZS / ZL

Một mạch chung duy nhất, tương đương, như thể hiện trong hình 11.5, có thể biểuthị bất kỳ tình trạng lỗi nào trong hệ thống điện ba pha Điện áp V áp dụng chovòng lặp trở kháng là điện áp mạch hở của hệ thống điện Điểm R đại diện cho vịtrí chuyển tiếp; IR và VR là điện áp và điện áp được đo bằng relay, tương ứng

Các impedances Zs và ZL được mô tả như impedances nguồn và đường dây vì vịtrí của chúng đối với vị trí chuyển tiếp Nguồn trở kháng Zs là một mức đo mức độlỗi tại điểm chuyển tiếp Đối với các lỗi liên quan đến đất, nó phụ thuộc vàophương pháp nối đất phía sau điểm chuyển tiếp Trở kháng dòng ZL là một đo trởkháng của phần được bảo vệ Điện áp VR áp dụng cho relay là, do đó, IRZL Đốivới một lỗi ở điểm đạt được, điều này có thể được thể hiện khác về tỷ số nguồn đến

tỷ số dòng điện ZS / ZL bằng cách sử dụng các biểu thức sau:

II Rơle Khoảng cách Số

Rơle khoảng cách số / số có xu hướng có thời gian hoạt động ổn định hơn Các rơ

le truyền dẫn tốt nhất có thể đạt được tràn bộ nhớ, và kỹ thuật lọc kỹ thuật số

Các mối quan hệ chung chung giữa VR và Z ^ ZL, minh họa trong hình 11.5, cógiá trị đối với tất cả các loại mạch ngắn cung cấp một vài quy tắc đơn giản đượcquan sát thấy Đó là:

• đối với các lỗi pha, VA là điện áp nguồn pha pha và Zs / ZL là nguồn chuỗidương đối với trở kháng dòng VR là điện áp pha pha pha và IR là pha tiếp ứng phapha, cho các pha lỗi

11.5 ÁP LỰC GIỚI HẠN ĐI ĐIỂM ĐỘ CHÍNH XÁC

Khả năng của một khoảng cách xa để đo chính xác cho một điểm lỗi điểm phụ phụthuộc vào điện áp tối thiểu tại vị trí chuyển tiếp trong điều kiện này đang ở trênmột giá trị tuyên bố Điện áp này, phụ thuộc vào thiết kế chuyển tiếp, cũng có thểđược trích dẫn theo dạng ZS / ZL tối đa hoặc S.I.R Rơ le khoảng cách được thiết

kế sao cho khi đạt được tiêu chuẩn điện áp điểm đạt được, bất kỳ lỗi đo tăng nàocho lỗi gần với relay sẽ không ngăn hoạt động của relay Hầu hết các rơ le hiện đạiđều được cung cấp với phân cực điện cực pha hoặc phân cực điện áp bộ nhớ Mụcđích chính của điện áp phân cực relay là để đảm bảo đáp ứng đúng hướng chuyểntiếp cho các lỗi liên quan đến đường lên, theo hướng chuyển tiếp hoặc đảo ngược,nơi mà điện áp vòng lặp lỗi được đo bằng rơle có thể rất nhỏ

11.6 CÁC KHU VỰC BẢO VỆ Cẩn thận lựa chọn các thiết lập truy cập và thời

gian ngắt cho các khu vực đo khác nhau cho phép phối hợp chính xác giữa các rơlekhoảng cách trên một hệ thống điện Bảo vệ khoảng cách cơ bản sẽ bao gồm bảo

vệ vùng 1 ngay tức thời và một hoặc nhiều vùng trễ thời gian Các cài đặt tiêuchuẩn và thời gian cho việc bảo vệ khoảng cách 3 khu vực được hiển thị trongHình 11.6 Các rơle khoảng cách số và số có thể có tới năm hoặc sáu vùng, một sốđược thiết lập để

11.6.1 Cài đặt Khu vực 1

Rơ le điện cơ / tĩnh thường có thiết lập khả năng hiển thị đến 80% trở kháng dòngđược bảo vệ để bảo vệ Zone l ngay lập tức Đối với các rơle kỹ thuật số / số, cài đặtlên tới 85% có thể an toàn Biên độ an toàn 15-20% đảm bảo rằng không có nguy

cơ bảo vệ Khu vực l vượt quá tuyến đường được bảo vệ do sai sót trong máy biến

áp hiện tại và điện áp, không chính xác trong dữ liệu trở kháng dòng cung cấp chomục đích thiết lập và lỗi của thiết bị chuyển tiếp và đo lường Nếu không, sẽ có sựmất mát về sự phân biệt đối xử với sự bảo vệ hoạt động nhanh trên phần dòng dướiđây Vùng 2 của bảo vệ khoảng cách phải bao gồm 15-20% còn lại của đường dây

Việc ngắt dòng ở khu vực 2 phải được trì hoãn thời gian để đảm bảo phân loại với

sự tiếp sóng chính áp dụng cho các mạch lân cận nằm trong phạm vi tiếp cận củaZone 2 Vì vậy, hoàn thành bảo hiểm của một phần dòng được thu được, với giảiphóng mặt bằng nhanh chóng của lỗi trong 80-85% đầu tiên của đường dây và mộtphần chậm hơn giải phóng mặt bằng của lỗi trong phần còn lại của đường dây

Vùng 1 = 80-85% trở kháng đường dây được bảo vệ

Khu 2 (tối thiểu) = 120% đường dây được bảo vệ

Khu vực 2 (tối đa) <Đường dây được bảo vệ + 50% đường ngắn ngắn nhất

Vùng 3F = 1,2 (đường dây được bảo vệ + đường dài thứ hai dài nhất)

Vùng 3R = 20% đường dây được bảo vệ X = Thời gian ngắt của bộ ngắt mạch Y =Thời gian phân biệt

Hình 11.6: Đặc trưng thời gian / khoảng cách điển hình cho ba cách bảo vệ khoảngcách vùng

11.6.3 Cài đặt Khu vực 3

Bảo vệ sao lưu từ xa cho tất cả các lỗi trên các đường liền kề có thể được cung cấpbởi một khu vực thứ ba của bảo vệ đó là thời gian bị trì hoãn để phân biệt đối xửvới Zone 2 cộng với thời gian đi tắt mạch cho đường liền kề Vùng cấp 3 nên đượcđặt ít nhất 1,2 lần trở kháng được trình bày cho relay cho một lỗi ở đầu xa của phầndòng thứ hai

Trên các hệ thống điện liên kết, hiệu quả của dòng nạp lỗi ở các thanh từ xa sẽ làmcho trở kháng được trình bày ở rơle lớn hơn nhiều trở kháng thực tế đối với lỗi vàđiều này cần phải được tính đến khi thiết lập Zone 3 Trong một số hệ thống , cácbiến thể trong việc nhập thông qua busbar từ xa có thể ngăn cản việc áp dụng bảo

vệ vùng 3 từ xa nhưng trên các hệ thống phân phối xuyên tâm có tiếp điểm cuốiđơn, không gặp trở ngại nào phát sinh

11.6.4 Cài đặt cho vùng phủ sóng ngược và các vùng khác

Rơ le số hoặc số hiện đại có thể có thêm các vùng trở kháng có thể được sử dụng

để cung cấp các chức năng bảo vệ bổ sung Ví dụ, khi ba vùng đầu tiên được thiếtlập như trên Vùng 4 có thể được sử dụng để cung cấp bảo vệ dự phòng cho thanhđịa phương, bằng cách sử dụng thiết lập độ mở ngược theo thứ tự 25% vùng phủsóng của Zone Ngoài ra, một trong những khu vực chuyển tiếp về phía trước(thường là Vùng 3) có thể được thiết lập với độ lệch nhỏ ngược lại từ nguồn gốccủa biểu đồ R / X, ngoài cài đặt tiếp cận Đặc tính đo trở kháng bù là không địnhhướng Một ưu điểm của một vùng đo không trở kháng đo trở kháng là nó có thểvận hành cho lỗi close-up, zero-impedance, trong trường hợp không có tín hiệu

điện áp giai đoạn lành mạnh hoặc tín hiệu điện áp bộ nhớ sẵn có để cho phép hoạtđộng của một vùng trở kháng hướng Với sự chậm trễ thời gian bù đắp khu vực bỏqua, có thể được cung cấp 'Bảo vệ chuyển mạch trên FaultJ (SOTF) Điều nàyđược yêu cầu nơi có máy biến áp điện áp dòng, để cung cấp tripping nhanh trongtrường hợp dây nguồn vô tình bằng cách bảo trì kẹp uốn đất ở vị trí Các vùng trởkháng bổ sung có thể được triển khai như một phần của một chương trình bảo vệkhoảng cách được sử dụng kết hợp với kênh báo tín hiệu teleprotection.

11.7 CÁC ĐẶC ĐIỂM CUNG CẤP DISTANCE

Một số rơ le số đo trở kháng su co tuyệt đối và sau đó xác định xem hoạt độngđược yêu cầu theo ranh giới trở kháng quy định trên sơ đồ R / X Rơle khoảng cáchtruyền thống và các rơle số mô phỏng các thành phần trở kháng của các rơle truyềnthống không đo trở kháng tuyệt đối Họ so sánh điện áp lỗi đo được với điện ápbản sao xuất phát từ dòng lỗi và thiết lập trở kháng vùng để xác định xem lỗi cónằm trong vùng hay ngoài vùng Khoảng cách relay relay impedance hoặc cácthuật toán mà thi đua comparators truyền thống được phân loại theo đặc tính cựccủa chúng, số lượng đầu vào tín hiệu mà họ có, và phương pháp mà so sánh tínhiệu được thực hiện Các kiểu thông thường so sánh biên độ tương đối hoặc phacủa hai số lượng đầu vào để có được các đặc tính hoạt động là đường thẳng hoặcvòng tròn khi vẽ trên biểu đồ R / X Ở mỗi giai đoạn phát triển thiết kế chuyển tiếpkhoảng cách, sự phát triển của các hình dạng đặc tính hoạt động trở kháng đã đượcchi phối bởi công nghệ có sẵn và chi phí chấp nhận được Vì nhiều rơ le truyềnthống vẫn đang được sử dụng và vì một số rơle số giả lập các kỹ thuật của các rơletruyền thống, việc xem xét lại các bộ so sánh trở kháng là hợp lý

11.7.1 Biên độ và Pha

Relay đo các yếu tố có chức năng dựa trên so sánh của hai số lượng độc lập về cơbản là biên độ hoặc pha so sánh Đối với các yếu tố trở kháng của relay khoảng

cách, số lượng được so sánh là điện áp và dòng điện được đo bằng relay Có rấtnhiều kỹ thuật có sẵn để thực hiện việc so sánh, tùy thuộc vào công nghệ được sửdụng Chúng thay đổi từ chùm cân bằng (so sánh biên độ) và cảm biến chiết suất(so sánh pha), thông qua bộ khuếch đại diode và bộ khuếch đại hoạt động trong rơ

le khoảng cách tĩnh, đến bộ so sánh chuỗi kỹ thuật số trong rơ le số và các thuậttoán dùng trong các rơle số

Bất kỳ loại đặc tính trở kháng nào có thể đạt được với một máy so sánh cũng có thểđạt được với máy so sánh khác Việc bổ sung và trừ tín hiệu cho một loại máy sosánh tạo ra các tín hiệu yêu cầu để có được một đặc tính tương tự sử dụng loạikhác Ví dụ, so sánh V và / trong một bộ so sánh biên độ cho một đặc tính trởkháng tròn nằm ở gốc của sơ đồ R / X Nếu tổng và chênh lệch của V và / được ápdụng cho bộ so sánh pha thì kết quả là một đặc tính tương tự

11.7.2 Đặc tính trở kháng

Đặc tính này không tính đến góc pha giữa dòng điện và điện áp được áp dụng chonó; vì lý do này đặc tính trở kháng của nó khi vẽ trên một sơ đồ R / X là một vòngtròn với trung tâm của nó tại nguồn gốc của các tọa độ và bán kính bằng với thiếtlập của nó trong ohms Hoạt động xảy ra cho tất cả các giá trị trở kháng ít hơn càiđặt, nghĩa là, cho tất cả các điểm trong vòng tròn Đặc tính chuyển tiếp, được biểudiễn trong Hình 11.7, do đó không định hướng, và ở dạng này sẽ hoạt động cho tất

cả các lỗi dọc theo vector AL và cũng cho tất cả các lỗi phía sau busbars đến trởkháng AM A là điểm chuyển tiếp và RAB \ s góc mà theo đó dòng lỗi gây ra lỗiđiện áp tiếp sức cho một lỗi trên đường AB và RAC \ s góc tương đương dẫn đếnlỗi trên đường dây AC Vector AB biểu diễn trở kháng ở phía trước của relay giữađiểm chuyển tiếp A và điểm cuối của đường AB Vector AC thể hiện trở kháng củadòng AC phía sau điểm chuyển tiếp AL đại diện cho phạm vi bảo vệ Zone l ngaylập tức, thiết lập để che 80% đến 85% đường dây được bảo vệ

Nếu một lỗi xảy ra ở F gần với C trên đĩa CD song song, thiết bị định hướng J ^

at / 4 sẽ hạn chế do IF1 hiện tại Đồng thời, đơn vị trở kháng được ngăn chặn từhoạt động của đầu ra ức chế của đơn vị 7? Nếu điều khiển này không được cungcấp, các yếu tố trở kháng dưới có thể hoạt động trước khi Copening máy cắt Đảongược dòng điện qua rơle từ

IF1 đến IF2 khi Copens sau đó có thể dẫn đến sự vấp ngã không chính xác củađường kẻ khỏe mạnh nếu đơn vị hướng 7? ^, Hoạt động trước khi thiết lập trởkháng đơn vị trở kháng Đây là một ví dụ về sự cần thiết phải xem xét sự phối hợpthích hợp của các bộ phận tiếp sức nhiều để đạt được hiệu suất chuyển tiếp đángtin cậy trong quá trình thay đổi các điều kiện lỗi Trong các thiết kế chuyển tiếp cũ,loại vấn đề cần được giải quyết thường được gọi là một trong 'cuộc tiếp xúc liênlạc'

11.7.3 Chuyển tiếp tự phân cực

Các yếu tố trở kháng thường được gọi là như vậy bởi vì đặc tính của nó là mộtđường thẳng trên một biểu đồ admittance Nó khéo léo kết hợp các phẩm chất phânbiệt của cả kiểm soát đạt được và kiểm soát hướng, do đó loại bỏ các vấn đề 'cuộcđua liên lạc' mà có thể gặp phải với các yếu tố điều khiển hướng và tầm nhìn riêngbiệt Điều này đạt được bằng cách bổ sung một tín hiệu phân cực Các yếu tố trở

kháng Mho đặc biệt hấp dẫn vì những lý do kinh tế mà các yếu tố chuyển tiếp cơđiện đã được sử dụng Kết quả là chúng đã được triển khai rộng rãi trên toàn thếgiới trong nhiều năm và những thuận lợi và hạn chế của chúng đã được hiểu rõ Vì

lý do này, chúng vẫn được mô phỏng theo các thuật toán của một số rơle số hiệnđại

Đặc tính của một phần tử trở kháng mho, khi vẽ trên một sơ đồ R / X, là một vòngtròn có chu vi đi qua nguồn gốc, như minh họa trong hình 11.9 Điều này chứng tỏrằng các yếu tố trở kháng vốn có định hướng và do đó nó

sẽ hoạt động chỉ cho các lỗi trong hướng về phía trước dọc theo đường dây / 4 #Đặc tính trở kháng được điều chỉnh bằng cách thiết lập Zn, trở kháng, dọc theođường kính và góc q chuyển vị của đường kính từ trục R Góc q> được biết đến làGóc Phép Tính Tiếp Vận (RCA) Rơle hoạt động cho các giá trị của trở kháng lỗi

ZF trong đặc tính của nó

Đặc tính mho phân cực tự có thể thu được bằng cách sử dụng mạch so sánh pha sosánh các tín hiệu đầu vào S2 và Si và vận hành bất cứ khi nào S2 giảm Si bằngkhoảng 90 ° đến 270 °, như thể hiện trong sơ đồ điện áp của hình 11.9 (a)

Các đặc tính của hình 11.9 (a) có thể được chuyển đổi sang mặt phẳng trở khángcủa hình 11.9 (b) bằng cách chia mỗi điện áp bằng /

Trở kháng đạt được thay đổi với góc nghiêng Do đường dây được bảo vệ có điệntrở và độ tự cảm, góc lệch của nó sẽ phụ thuộc vào các giá trị tương đối của R và Xtại tần số hoạt động của hệ thống Dưới điều kiện lỗi gây ồn, hoặc lỗi đất khi có trởkháng bổ sung, chẳng hạn như sức chống tháp hay lỗi thông qua thảm thực vật, giátrị của thành phần điện trở trở kháng lỗi sẽ tăng lên để thay đổi góc trở kháng Do

đó một rơ le có một góc đặc trưng tương đương với góc dòng sẽ không đạt đượctrong điều kiện lỗi điện trở

Một số người sử dụng thiết lập RCA ít hơn góc cạnh, do đó có thể chấp nhận một

số lượng nhỏ của kháng lỗi mà không gây ra dưới tầm tay Tuy nhiên, khi thiết lậptiếp sức, phải biết sự khác biệt giữa góc dòng 8 và góc đặc tính chuyển tiếp 0 Cácđặc tính kết quả được thể hiện trong hình 11.9 trong đó GL tương ứng với độ dàicủa đường được bảo vệ Với 0 thiết lập nhỏ hơn 8, số tiền thực tế của dòng bảo vệ,

AB, sẽ bằng với giá trị cài đặt chuyển tiếp AQ nhân với cosine (8-0) Do đó cácyêu cầu thiết lập chuyển tiếp AQ được cho bởi:

Do tính chất vật lý của một cung, có một mối quan hệ không tuyến tính giữa điện

áp cung và điện hồ quang, dẫn đến kháng không tuyến tính Sử dụng công thứcthực nghiệm có nguồn gốc từ A.R van C Warrington

Trên các đường dây dẫn dài trên tháp bằng thép với dây điện trên không, hiệu quảcủa điện trở hồ quang thường có thể bị bỏ quên Hiệu ứng này quan trọng nhất đốivới đường dây trên không ngắn và có dòng điện lỗi dưới 2000A (nghĩa là điều kiệncây tối thiểu) hoặc nếu đường dây được bảo vệ là cấu trúc bằng gỗ không có dâyđất Trong trường hợp thứ hai, điện trở của đứt gãy của đất sẽ làm giảm phạm vitiếp đất do yếu tố đất mho của Zone l đến mức phần lớn các lỗi được phát hiệntrong thời gian Zone 2 Vấn đề này thường có thể được khắc phục bằng cách sửdụng một relay với một mho phân cực mho hoặc đặc điểm đa giác

Trường hợp một hệ thống điện được nối đất, cần phải đánh giá rằng điều nàykhông cần phải được xem xét đối với các thiết lập chuyển tiếp khác với hiệu quảlàm giảm dòng lỗi có thể có trên giá trị của điện trở hồ quang được thấy Điện trởnối đất ở nguồn phía sau relay và chỉ thay đổi góc nguồn và nguồn cho trở khángđường dây cho lỗi đất Do đó nó sẽ được đưa vào tài khoản chỉ khi đánh giá hiệusuất chuyển tiếp về hệ số trở kháng của hệ thống

11.7.4 Tính bù

Khi gần các điều kiện lỗi, khi điện áp rớt xuống 0 hoặc gần 0, một rơ le sử dụngmho cực phân cực hoặc bất kỳ dạng điện trở hướng tự phân cực nào khác có thểkhông hoạt động khi cần thiết Các phương pháp bao gồm điều kiện này bao gồmviệc sử dụng các đặc tính trở kháng không định hướng, chẳng hạn như bù đắp mho,

bù đắp bù, hoặc phân cực chéo và các đặc tính trở kháng phân cực bộ nhớ

Nếu sử dụng sai lệch hiện tại, đặc tính mho được chuyển đổi để nắm lấy nguồngốc, do đó các yếu tố đo có thể hoạt động cho những sai lầm cận cảnh ở cả haihướng chuyển tiếp và ngược lại Rơle mho relay có hai ứng dụng chính:

11.7.4.1 Khu Back-Up của khu vực thứ ba và thanh Busbar

Trong ứng dụng này nó được sử dụng kết hợp với các đơn vị đo mho như là mộtmáy dò lỗi và / hoặc đơn vị đo vùng 3 Vì vậy, với tầm nhìn ngược lại sắp xếp để

mở rộng vào khu vực busbar, như thể hiện trong hình ll.lO, nó sẽ cung cấp bảo vệ

dự phòng cho lỗi busbar Cơ sở này cũng có thể được cung cấp với các đặc tính tứgiác Một lợi ích khác của ứng dụng Zone 3 là bảo vệ Switch-on-to-Fault (SOTF),nơi mà sự chậm trễ thời gian Zone 3 sẽ được bỏ qua trong thời gian ngắn ngay saukhi cấp nguồn cho đường dây để cho phép giải phóng nhanh lỗi bất cứ nơi nào dọctheo khu vực được bảo vệ hàng

11.7.4.2 Đơn vị bắt đầu vận chuyển trong các Chương trình Khoảng cách Với ChặnVận chuyển

Nếu đơn vị mho bù đắp được sử dụng để bắt đầu truyền tín hiệu, nó được sắp xếpnhư thể hiện trong hình ll.lO Chiếc tàu sân bay được truyền đi nếu lỗi nằm bênngoài đường dây được bảo vệ nhưng nằm trong tầm với của relay mho bù đắp, đểngăn chặn sự gia tốc nhanh chóng của relay khu vực thứ hai hoặc thứ ba tại trạm từ

xa Truyền tải được ngăn chặn cho các lỗi nội bộ do hoạt động của các đơn vị đo

mho địa phương, cho phép giải phóng đường dây tốc độ cao bởi các bộ phận ngắtmạch cục bộ và từ xa.

Nó có thể được quan sát thấy trong hình ll.ll như thế nào khu vực tải được xác địnhtheo một hồ quang trở kháng tối thiểu, bị ràng buộc bởi các đường thẳng mà xuấtphát từ nguồn gốc, o Các rơ le số của modem thường không sử dụng hình dạngđặc trưng của lenticular mà thay vào đó sử dụng phát hiện lấn chiếm tải (loadblinder) Điều này cho phép sử dụng một đặc tính mho đầy đủ, nhưng với việcngăn chặn được ngăn chặn trong vùng của mặt phẳng trở kháng được biết đếnthường xuyên bằng tải (ZA-ZB-ZC-ZD)

11.7.5 Đặc điểm MOL phân cực hoàn toàn chéo

Phần trước cho thấy tính không đổi của mho không theo định hướng có thể hoạtđộng cho các lỗi điện áp không ở gần, ở đó sẽ không có điện áp phân cực để chophép hoạt động của một phần tử định hướng mho đơn giản Một cách để đảm bảophản ứng chính xác của mho cho các lỗi không điện áp là đưa một tỷ lệ phần trămđiện áp từ (các) giai đoạn lành mạnh đến điện áp phân cực chính như một thamchiếu pha thay thế Kỹ thuật này được gọi là phân cực chéo, và nó có lợi thế là bảotoàn và thực sự nâng cao tính định hướng của đặc tính mho Bằng cách sử dụngmột hệ thống bộ nhớ điện áp pha, cung cấp một vài chu kỳ của tham chiếu điện áplỗi trước khi lỗi, kỹ thuật chênh lệch điện cực cũng có hiệu quả đối với các lỗi lỗipha ba pha Đối với loại lỗi này, không có tham chiếu điện áp pha lành mạnh

Các hệ thống bộ nhớ ban đầu được dựa trên các mạch điều chỉnh, cộng hưởng,tương tự, nhưng các vấn đề xảy ra khi áp dụng cho các mạng có tần số hoạt độngcủa hệ thống điện có thể khác nhau Các hệ thống số hoặc số hiện đại hơn có thểcung cấp một tham chiếu giai đoạn đồng bộ cho các thay đổi về tần số hệ thốngđiện trước hoặc thậm chí trong một lỗi

Như được mô tả trong Phần 11.7.3, một bất lợi của đặc tính tự phân cực, moll đơngiản, khi áp dụng cho các mạch đường dây trên cao với các góc trở kháng cao, là

nó có giới hạn phạm vi của hồ quang hoặc chống lại lỗi Vấn đề là trầm trọng hơntrong trường hợp của các dòng ngắn, kể từ khi yêu cầu thiết lập thấp Số lượngvùng phủ sóng điện trở được cung cấp bởi vòng tròn mho có liên quan trực tiếpđến cài đặt độ tiếp cận Do đó, kết quả bảo hiểm điện trở có thể là quá nhỏ so vớicác giá trị mong đợi của kháng lỗi Một lợi ích bổ sung của việc áp dụng phân cựcchéo với một yếu tố trở kháng mho là độ phủ sóng trở kháng của nó sẽ được tăngcường Hiệu ứng này được minh họa trong Hình 11.12, trong trường hợp một thànhphần mho có độ phân cực chéo 100% Với sự phân cực chéo từ (các) giai đoạnlành mạnh hoặc từ một hệ thống bộ nhớ, việc mở rộng điện trở mho sẽ xảy ra trongsuốt một lỗi cân bằng ba pha cũng như các lỗi không cân bằng Việc mở rộng sẽkhông xảy ra trong điều kiện tải, khi không có sự dịch pha giữa điện áp đo và điện

áp phân cực Mức độ tăng cường khả năng tiếp cận điện trở phụ thuộc vào tỷ lệ trởkháng của nguồn đến thiết bị tiếp cận tiếp sóng (impedance) như có thể suy diễnbằng cách tham chiếu đến hình 11.13

Cần phải nhấn mạnh rằng sự mở rộng rõ ràng của đặc tính trở kháng cực phân cựchoàn toàn vào các góc biểu hiện phản ứng tiêu cực của hình 11.13 không ngụ ýrằng sẽ có hoạt động cho các lỗi ngược lại Với phân cực chéo, đặc tính chuyểntiếp mở rộng để bao gồm nguồn gốc của biểu đồ trở kháng cho lỗi chuyển tiếp Đốivới các lỗi ngược lại, hiệu quả là loại trừ nguồn gốc của biểu đồ trở kháng, do đóđảm bảo đáp ứng hướng đúng cho các lỗi chuyển tiếp về phía trước hoặc ngược lạigần

Các đặc tính phân cực chéo hoàn toàn hiện nay đã được thay thế, do xu hướng cácmáy so sánh kết nối với các giai đoạn lành mạnh để hoạt động dưới các điều kiệnlỗi nặng trên một pha khác Điều này không có kết quả trong một chuyển tiếp

khoảng cách chuyển tiếp, trong đó một máy so sánh duy nhất được kết nối với trởkháng vòng lặp lỗi chính xác bằng cách bắt đầu các đơn vị trước khi đo bắt đầu.Tuy nhiên, các rơle hiện đại cung cấp phép đo trở kháng độc lập cho mỗi một trong

ba lỗi do lỗi đất và ba lỗi lỗi pha Đối với các loại rơle này, không hoạt động bìnhthường, đặc biệt là khi yêu cầu các bước đơn cực cho lỗi đơn pha

11.7.6 Đặc tính phân cực chéo phân cực

Trường hợp không cung cấp một phương pháp độc lập đáng tin cậy về lựa chọngiai đoạn lỗi, thì một relay không thời gian chuyển mạch hiện đại chỉ có thể sửdụng một tỉ lệ phân cực chéo tương đối nhỏ Mức độ được lựa chọn phải đủ đểcung cấp kiểm soát định hướng đáng tin cậy trong sự có mặt của CVT quá độ chocác lỗi gần

11.10.2 Chiều dài tối thiểu của đường kẻ

Để xác định độ dài tối thiểu của đường dây có thể được bảo vệ bởi một khoảngcách từ xa, cần kiểm tra trước rằng bất kỳ yêu cầu điện áp tối thiểu nào của relaycho một lỗi ở phạm vi tiếp cận Zone 1 nằm trong độ nhạy đã công bố cho relay.Thứ hai, trở kháng ohmic của đường dây (gọi nếu cần thiết để VT / CT phụ phụ sốlượng) phải nằm trong phạm vi thiết lập ohmic cho Zone l tiếp cận của relay Đốivới các đường dây rất ngắn và đặc biệt đối với các mạch cáp, có thể thấy rằng trởkháng mạch nhỏ hơn phạm vi thiết lập tối thiểu của tiếp sức Trong những trườnghợp như vậy, một phương pháp bảo vệ thay thế sẽ được yêu cầu Một sự thay thếphù hợp có thể là sự bảo vệ khác biệt hiện tại vì chiều dài đường dây có thể là đủngắn để cung cấp một liên kết truyền thông băng thông cao giữa các rơ le được gắn

ở các đầu của mạch được bảo vệ Tuy nhiên, các rơle khoảng cách số mới nhất cómột phạm vi rất rộng các thiết lập trở kháng và độ nhạy tốt với mức điện áp chuyển

tiếp thấp, do đó các vấn đề như vậy bây giờ hiếm khi gặp phải Kiểm tra hồ sơ vẫncòn cần thiết Khi xem xét lỗi đất, cần phải đặc biệt chú ý để đảm bảo rằng trởkháng vòng lặp lỗi đất chính xác được sử dụng để tính toán.

11.10.3 Dưới tầm - Ảnh hưởng của việc truyền từ xa

Một relay khoảng cách được cho là không đạt được khi trở kháng được trình bàyvới nó rõ ràng là lớn hơn trở kháng của lỗi

Tỷ lệ phần trăm tiếp cận dưới mức được xác định là:

Ở đâu:

ZR = chuyển tiếp định hướng tới (thiết đặt tiếp sức tiếp sức)

ZF = tiếp cận hiệu quả

Nguyên nhân chính của việc tiếp cận dưới mức là ảnh hưởng của dòng nạp vào lỗitại các thanh điều khiển từ xa Điều này được minh họa tốt nhất bằng một ví dụ.Trong Hình 11.21, rơle tại A sẽ không đo được trở kháng chính xác cho một lỗitrên đường dây Zc do dòng hãm h-

Đối với một lỗi tại điểm F, chuyển tiếp được trình bày với một trở kháng:

chăm sóc Nên có khả năng giảm tốc từ xa hoặc không, rơle sau đó sẽ đạt được hơn

Một relay khoảng cách được cho là over-reach khi trở kháng rõ ràng trình bày cho

nó là ít hơn trở kháng của lỗi

Tỷ lệ phần trăm vượt qua được xác định bởi phương trình:

ZF ~ ZR x100%

Phương trình 11.9 trong đó:

ZR = chuyển tiếp tiếp giá trị ZF = đạt được hiệu quả

Một ví dụ về hiệu quả vượt qua là khi các rơle khoảng cách được áp dụng trênđường song song và một đường dây được đưa ra khỏi dịch vụ và được nối đất ởmỗi đầu Điều này được trình bày trong Phần 13.2.3

11.10.5 Hạn chế tiếp cận chuyển tiếp

Có những giới hạn về cài đặt tiếp tiếp cực đại có thể được áp dụng cho khoảngcách từ xa Ví dụ, với tham chiếu đến hình 11.6, Vùng 2 của một phần dòng khôngđược vượt quá phạm vi vùng l của phần tiếp theo của phần tiếp theo Trường hợp

có một liên kết giữa thiết đặt tiếp cận chuyển tiếp và vùng phủ sóng điện trở tiếpsức (ví dụ như một thành phần Mho Zone 3), thì rơle không được hoạt động dướiđiều kiện tải tối đa Ngoài ra, nếu tiếp sức tiếp sức là quá mức, các đơn vị lỗi phađất mặt đất lành mạnh của một số thiết kế chuyển tiếp có thể dễ bị lỗi khi đảo

ngược Vấn đề này chỉ ảnh hưởng đến các rơ le cũ hơn được áp dụng cho cácđường dây ba đầu cuối có độ dài chiều dài dòng không đáng kể Một số tính năngđược cung cấp với rơ le hiện đại có thể loại bỏ vấn đề này.

11.10.6 Chặn Swing Điện

Sự dao động điện là những thay đổi về dòng điện xảy ra khi điện thế bên trong củamáy phát điện ở các điểm khác nhau của hệ thống điện tương đối so với nhau Sựthay đổi trong lưu lượng tải xảy ra do lỗi và sự rò rỉ sau đó của chúng là một trongnhững nguyên nhân của dao động điện

Điện swing có thể gây trở kháng cho một khoảng cách relay để di chuyển ra khỏikhu vực tải bình thường và vào đặc tính chuyển tiếp Trong trường hợp điện xoaychiều ổn định, điều đặc biệt quan trọng là khoảng cách từ xa không nên đi để chophép hệ thống điện quay trở lại trạng thái ổn định

12.1 Giới thiệu

12.2 Kế hoạch mở rộng Khu vực 1 (Zlx Scheme)

12.3 Kế hoạch Trật tự Chuyển

12.4 Chặn các kế hoạch tiếp cận quá mức

12.5 Phương pháp Unblocking Scheme so sánh hướng

12.6 So sánh các kế hoạch chuyển tiếp và ngăn chặn các kế hoạch chuyển tiếp12.1 GIỚI THIỆU

Sự bảo vệ khoảng cách thời gian theo bước truyền thống được minh họa trongHình 12.1 Một trong những bất lợi chính của chương trình này là bảo vệ Zone lngay tại mỗi đầu của đường được bảo vệ không thể được đặt để bao phủ toàn bộchiều dài của feeder và thường được thiết lập khoảng 80% Điều này để lại hai'vùng cuối', mỗi khoảng khoảng 20% chiều dài cung cấp bảo vệ Các lỗi trong các

vùng này được xóa trong thời gian Zone l bằng cách bảo vệ ở một đầu của bộ cấp

và trong thời gian Zone 2 (khoảng 0,25 đến 0,4 giây) bằng cách bảo vệ ở đầu kiacủa bộ cấp nguồn

Tình huống này không thể dung thứ trong một số ứng dụng vì hai lý do chính:trong khả năng một lỗi tạm thời sẽ gây ra khóa vĩnh viễn của các bộ ngắt mạch ởmỗi đầu của phần dòng

Ngay cả khi sự không ổn định không xảy ra, thời gian gia tăng của sự xáo trộn cóthể gây ra vấn đề về chất lượng nguồn và có thể dẫn đến thiệt hại thực vật gia tăng.Các chương trình bảo vệ so sánh các điều kiện ở hai đầu của bộ cấp nguồn đồngthời xác định tích cực xem lỗi có phải là bên trong hay bên ngoài đối với phầnđược bảo vệ và cung cấp tốc độ bảo vệ tốc độ cao cho toàn bộ chiều dài của bộnạp Lợi thế này được cân bằng bởi thực tế là các đơn vị đề án không cung cấp bảo

vệ sao lưu cho các feeders lân cận được đưa ra bởi một khoảng cách

Đề án được mong muốn nhất rõ ràng là sự kết hợp của các tính năng tốt nhất của

cả hai sắp xếp, tức là, vấp ngã ngay trên toàn bộ chiều dài của feeder cộng với bảo

vệ dự phòng cho các feeders liền kề Điều này có thể đạt được bằng cách kết nốicác rơ le bảo vệ khoảng cách ở mỗi đầu của bộ cấp nguồn được bảo vệ bằng mộtkênh truyền thông Kỹ thuật truyền thông được mô tả chi tiết trong Chương 8.Mục đích của kênh truyền thông là truyền tải thông tin về các điều kiện của hệthống từ một đầu của đường dây được bảo vệ sang đường dây khác, bao gồm cácyêu cầu để bắt đầu hoặc ngăn chặn sự ngắt của bộ ngắt mạch từ xa Cách bố trítrước đây thường được biết đến như là một 'kế hoạch cắt giảm chuyển đổi' trongkhi nó được gọi chung là "kế hoạch ngăn chặn" Tuy nhiên, thuật ngữ của cácchương trình khác nhau rất đa dạng, theo phong tục địa phương và thực hành

12.2 KHU ĐỔI MONET 1 (ZlX SCHEME)

Đề án này được sử dụng với một cơ sở tự ẩn lại, hoặc không có kênh truyền thôngnào, hoặc kênh đã thất bại Do đó, nó có thể được sử dụng trên các bộ phân bố bốtrí xuyên tâm, hoặc trên các đường kết nối như dự phòng nếu không có kênh truyềnthông nào, ví dụ: do sự bảo trì hoặc lỗi tạm thời Kế hoạch được thể hiện tronghình 12.2

Các yếu tố Zone l của relay khoảng cách có hai thiết lập Một được thiết lập để baogồm 80% chiều dài đường dây bảo vệ như trong khoảng cách cơ bản Các khác,được gọi là 'Khu mở rộng l' hoặc 'ZlXJ, được thiết lập để vượt quá đường dây đượcbảo vệ, một thiết lập của 120% đường dây được bảo vệ là phổ biến Vùng l đạtđược thường được kiểm soát bởi các thiết lập ZlX và được thiết lập lại để thiết lậpZone l cơ bản khi một lệnh từ relay tiếp sức tự động đã được nhận

Khi xảy ra lỗi tại bất kỳ điểm nào trong phạm vi tiếp cận ZlX, rơle hoạt động trongthời gian Zone l, ngắt mạch và khởi động tự động đóng lại Vùng l đạt được củarelay khoảng cách cũng được thiết lập lại với giá trị cơ bản là 80%, trước khi tựđộng đóng lại khóa đóng được áp dụng cho máy cắt Điều này cũng sẽ xảy ra khithiết bị tự động sạc lại không hoạt động Việc thay đổi thiết lập truy cập ZlX chỉxảy ra khi kết thúc thời gian khôi phục Đối với các đường kết nối, sơ đồ ZlX đượcthiết lập (tự động hoặc thủ công) khi mất kênh truyền thông bằng cách lựa chọncác thiết lập chuyển tiếp thích hợp (nhóm thiết lập trong một số relay) Nếu lỗi làthoáng qua, các bộ ngắt mạch sẽ đóng lại thành công, nhưng nếu tiếp tục trập trongthời gian thu hồi là tùy thuộc vào sự phân biệt đối xử thu được với các Zone bìnhthường và Zone 2

Bất lợi của kế hoạch mở rộng Zone l là các lỗi bên ngoài trong phạm vi tiếp cậnZlX của relay cho kết quả bị tripping Một biến thể của chương trình này, được tìmthấy trên một số rơle, cho phép kích hoạt bởi hoạt động phần tử Zone 3 cũng nhưKhu vực 2, với điều kiện lỗi ở hướng về phía trước Đôi khi được gọi là chươngtrình PUP-Fwd.

Thời gian trì hoãn việc cài đặt lại phần tử 'nhận tín hiệu' là cần thiết để đảm bảorằng các rơle ở cả hai đầu của đường dây nạp một đầu đứt của mạch nạp song song

có thời gian để đi khi lỗi gần một đầu Xem xét một lỗi F trong một đường dâymạch kép, như thể hiện trong hình 12.6 Lỗi gần kết thúc A, do đó có sự nạp khôngđáng kể từ đầu B khi xảy ra lỗi ở F Việc bảo vệ tại B phát hiện ra lỗi của Zone 2chỉ sau khi máy cắt ở đầu A bị trật Có thể cho phần tử Zone l ở A để thiết lập lại,

do đó loại bỏ tín hiệu cho phép đến B và gây ra yếu tố 'nhận tín hiệu' ở B để thiếtlập lại trước khi các đơn vị Zone 2 ở cuối B hoạt động Do đó, cần trì hoãn việc đặtlại bộ phận 'tín hiệu nhận được' để đảm bảo tốc độ cao bị ngắt ở cuối B

GH

(b) Rơle cuối A xóa lỗi và dòng điện bắt đầu nạp từ đầu B

Hình 12.6: Đề án PUP: Một lỗi cho phép nạp đơn trên đường dây đôi

Các chương trình PUP yêu cầu chỉ có một kênh truyền thông duy nhất cho tín hiệuhai chiều giữa các đầu kết thúc, như là các kênh được keyed bởi các yếu tố Zone ldưới tiếp cận

Khi bộ ngắt mạch ở một đầu mở hoặc có nhịp yếu để yếu tố tiếp sức liên quankhông hoạt động, không thể đạt được độ giải phóng tức thời cho các lỗi cuối cùng

ở khu vực gần điểm mở 'ngắt mở' trừ khi có các tính năng đặc biệt, như chi tiếttrong Phần 12.3.5

12.3.3 Cho phép Đề án tăng tốc dưới mức cho phép

Chương trình này chỉ áp dụng cho các rơle chuyển mạch khu vực chia sẻ các yếu

tố đo lường tương tự cho cả Zone và Zone 2 Trong các rơle này, tầm với của cácphần tử đo được mở rộng từ Zone 1 sang Zone 2 bằng tín hiệu thay đổi dải , thay vìsau thời gian Zone 2 Nó còn được gọi là 'chương trình bảo vệ khoảng cách pháttriển nhanh'

Bộ phận Zone l đang ở dưới được bố trí để gửi một tín hiệu đến đầu cuối xa của bộcấp nguồn ngoài việc trập máy cắt cục bộ Tiếp điểm tiếp nhận tiếp nhận được bốtrí để mở rộng phạm vi của phần tử đo từ Khu vực l đến Khu vực 2 Điều này làmtăng tốc độ rò rỉ lỗi ở đầu xa cho các lỗi nằm trong vùng giữa Zone i và Zone 2 Kếhoạch được thể hiện trong hình 12.7 Hầu hết các rơ le khoảng cách hiện đại chấtlượng không sử dụng các yếu tố chuyển đổi, do đó, đề án này có thể rơi vào sửdụng

gia tốc không đạt đến

12.3.4 Kế hoạch Chống Trì hoãn Tiếp cận Quá mức (POP)

Trong chương trình này, một yếu tố chuyển tiếp khoảng cách thiết lập để vượt xacuối xa của đường dây được bảo vệ được sử dụng để gửi một tín hiệu intertrippingtới đầu xa Tuy nhiên, điều quan trọng là tiếp điểm tiếp sức tiếp nhận được theo dõibởi một tiếp điểm tiếp sức định hướng để đảm bảo rằng sự vấp ngã không diễn ratrừ khi lỗi nằm trong phần được bảo vệ; xem hình 12.8 Các tiếp điểm tức thời củađơn vị Zone 2 được bố trí để gửi tín hiệu, và tín hiệu thu được, được giám sát bởihoạt động Zone 2, được sử dụng để cấp nguồn cho mạch đi Kế hoạch này sau đóđược biết đến như là một 'kế hoạch vứt bỏ qua phép tiếp cận vượt quá khả năngcho phép' (đôi khi được viết tắt là POTT, POR hoặc POP), 'lược đồ so sánh hướng'hoặc 'chương trình bảo vệ khoảng cách vượt quá ngưỡng'

Hình 12.8: Đề án trật tự chuyển tiếp vượt quá khả năng cho phép

Vì kênh báo hiệu bị khoá bởi các phần tử Zone 2 quá mức, nên chương trình yêucầu hai kênh truyền thông - một tần số cho mỗi hướng báo hiệu.

Nếu sử dụng các rơle khoảng cách với các đặc tính mho, sơ đồ có thể có lợi hơn sovới sơ đồ dưới mức cho phép để bảo vệ đường ngắn, bởi vì vùng phủ sóng điện trởcủa bộ phận Zone 2 có thể lớn hơn vùng của Zone

Để ngăn hoạt động trong điều kiện đảo ngược hiện tại trong mạch nạp song song,cần sử dụng bộ đếm thời gian bảo vệ đảo ngược hiện tại để ngăn cản sự va chạmcủa các phần tử Chuyển tiếp Zone 2 Nếu không, sự phát triển sai lệch của chươngtrình có thể xảy ra theo các điều kiện đảo ngược hiện tại, xem Phần 12.3.2 để biếtthêm chi tiết Điều này chỉ cần thiết khi phạm vi tiếp cận Zone 2 được thiết lập lớnhơn 150% trở kháng đường dây được bảo vệ

Bộ đếm thời gian được sử dụng để chặn những chuyến đi cho phép và các mạchgửi tín hiệu như thể hiện trong hình 12.9 Bộ hẹn giờ được kích hoạt nếu nhậnđược tín hiệu và không có hoạt động của các phần tử Zone 2 Thời gian trì hoãnthời gian điều chỉnh khi nhận (i ^) thường được thiết lập để cho phép xảy ra lỗingay lập tức xảy ra đối với bất kỳ lỗi nội bộ nào, có tính đến hoạt động chậm hơncủa Zone 2 Bộ đếm thời gian sẽ hoạt động và chặn 'chuyến đi cho phép' và 'tínhiệu gửi' theo thời gian đảo ngược hiện tại diễn ra

Các chương 10-12 đã đề cập đến các nguyên tắc cơ bản của bảo vệ đối với hai thiết

bị đầu cuối, các mạch đơn có đường trở kháng mạch là do các dây dẫn được sửdụng Tuy nhiên, các mạch truyền song song thường được cài đặt, hoặc là cácmạch trùng lặp trên một cấu trúc chung, hoặc là các đường riêng biệt kết nối haiđiểm cuối cùng qua các tuyến khác nhau Ngoài ra, mạch có thể được đa kết thúc,một mạch ba kết thúc là phổ biến nhất

Vì lý do kinh tế, đường dây truyền tải và phân phối có thể phức tạp hơn nhiều, cóthể có ba hoặc nhiều đầu cuối (máy nạp đa cấp), hoặc với nhiều mạch mang trênmột cấu trúc chung (song song), như thể hiện trong hình 13.1 Các khả năng khác

là sử dụng tụ điện hàng loạt hoặc các lò phản ứng shunt trực tiếp Việc bảo vệ cácdòng này phức tạp hơn và yêu cầu phải sửa đổi các chương trình cơ bản được mô

tả trong các chương trên

Mục đích của chương này là để giải thích các yêu cầu đặc biệt của một số tìnhhuống này liên quan đến việc bảo vệ và xác định kế hoạch bảo vệ nào đặc biệtthích hợp để sử dụng trong các tình huống này

máy nạp song song không hoạt động và được nối đất ở cả hai đầu Một lỗi đấttrong bộ cấp nguồn đang được sử dụng có thể gây ra hiện tại trong vòng đất củamáy nạp đất, gây ra tín hiệu bồi thường lẫn nhau gây nhầm lẫn

13.2.1 Hệ thống bảo vệ đơn vị

Các loại bảo vệ chỉ sử dụng trong các hệ thống bảo vệ đơn vị chẳng bị ảnh hưởngbởi sự ghép nối giữa các bộ phận nạp Vì vậy, bồi thường cho các hiệu ứng củakhớp nối lẫn nhau là không cần thiết cho các yếu tố rò rỉ tiếp sức

Nếu rơle có tính năng khoảng cách tới lỗi, cần phải bồi thường lẫn nhau để đochính xác Xem phần 13.2.2.3 về cách thức đạt được điều này

13.2.2 Bảo vệ Khoảng cách

Có một số vấn đề áp dụng cho các rơle khoảng cách, như mô tả trong các phần sau

13.2.2.1 Hiện tại đảo ngược trên các đường dây đôi

Khi một lỗi được xóa theo tuần tự trên một mạch của mạch đôi với các nguồn phát

ở cả hai đầu của mạch, dòng điện trong đường lành mạnh có thể đảo ngược trongmột thời gian ngắn Sự vấp ngã không mong muốn của CB trên dây chuyền khỏe

mạnh có thể xảy ra nếu sử dụng một phương thức Permissive Overreach hoặcBlocking distance (xem Chương 12) Hình 13.2 chỉ ra tình hình có thể nảy sinhnhư thế nào Các CB tại D xóa lỗi ở F nhanh hơn CB tại C Trước khi CB D mở ra,các yếu tố Zone 2 ở ^ 4 có thể thấy lỗi và hoạt động, gửi một tín hiệu cho phép đểrelay cho relay cho CB B Nhìn ngược lại phần tử của relay tại CB B cũng thấy lỗi

và ức chế sự va đập của CB A và B Tuy nhiên, khi CB D mở ra, phần tử relay ở ^

4 bắt đầu thiết lập lại, trong khi các phần tử hướng về phía trước lấy ra (do sự đảochiều hiện tại ) và có thể bắt đầu vấp ngã Nếu thời gian đặt lại của các phần tửhướng về phía trước của rơ le tại ^ 4 dài hơn thời gian vận hành của các phần tửhướng về phía trước tại B, các rơle sẽ đi tuyến lành mạnh Giải pháp là để kết hợpmột thời gian trễ ngăn chặn để ngăn ngừa sự va chạm của các yếu tố hướng tớitương lai của rơle và được bắt đầu bởi các yếu tố ngược lại Thời gian trễ này phảidài hơn thời gian đặt lại của các phần tử rơle tại ^ 4

13.2.2.2 Dưới tầm với trên đường song song

Nếu một lỗi xảy ra trên một đường dây nằm ngoài đầu cuối của một đầu cuối xacủa một mạch song song, khoảng cách tiếp cận dưới cho cho những khu thiết lập

để đạt được vào dòng bị ảnh hưởng Phân tích cho thấy rằng trong các điều kiệnnày, vì rơle chỉ thấy 50% (đối với hai mạch song song) của tổng dòng điện lỗi chomột lỗi trong phần đường liền kề, thì rơle thấy trở kháng của phần bị ảnh hưởnggấp đôi giá trị chính xác Điều này có thể phải được cho phép trong các thiết lậpcủa các Khu 2 và 3 của quy ước thiết lập các rơle khoảng cách

Do yêu cầu về phạm vi tối thiểu của Zone 2 là đến cuối của đường dây được bảo

vệ và hiệu ứng cận dưới chỉ xảy ra đối với các lỗi trong các phần dòng dưới đây,thường không cần phải điều chỉnh cài đặt trở kháng Zone 2 bù lại Tuy nhiên, cácyếu tố của Zone 3 được dự định để cung cấp bảo vệ dự phòng cho các phần đườngliền kề và do đó phải đạt được hiệu quả dưới mức cho phép tính toán trở kháng

13.2.2.3 Hành vi của Rơle Khoảng cách với lỗi Trái đất trên Thiết bị Bảo vệ

Khi một lỗi đất xảy ra trong hệ thống, điện áp được áp dụng cho các thành phần lỗiđất của relay trong một mạch bao gồm một điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với dònghiện tại không có trong mạch khác

Tuy nhiên, trong một số điều kiện, dòng điện tại một trong những đầu cuối này cóthể chảy ra ngoài thay vì vào trong Một trường hợp điển hình được thể hiện tronghình 13.16; của một feeder tapped song song với một trong những đầu của mạchsong song mở tại nhà ga ^

Do dòng I và Ic có các dấu hiệu khác nhau nên yếu tố Ic / h trở nên âm tính Do đó,khoảng cách giữa các thiết bị đầu cuối A thấy một trở kháng nhỏ hơn của nguồncấp dữ liệu được bảo vệ ZA + ZB và do đó có xu hướng vượt qua Trong một sốtrường hợp trở kháng rõ ràng được trình bày cho sự chuyển tiếp có thể thấp đến50% trở kháng của nguồn cấp dữ liệu được bảo vệ, và thậm chí còn thấp hơn nếucác đường khác tồn tại giữa các đầu cuối B và C

Nếu lỗi bên trong máy nạp và gần thanh Bus B, như thể hiện trong hình 13.17,dòng điện ở đầu C có thể vẫn chảy ra ngoài Kết quả là, lỗi xuất hiện như một lỗibên ngoài của relay khoảng cách tại C, mà không hoạt động

13.4.4 Nhiễu với các lỗi ngược

Các rơle khoảng cách từ trái đất có đặc tính định hướng có xu hướng mất các thuộctính định hướng của chúng trong các điều kiện sai lệch đảo ngược không cân bằngnếu dòng điện chạy qua rơ le cao và thiết lập chuyển tiếp tương đối lớn Nhữngđiều kiện này phát sinh chủ yếu từ các lỗi đất Thiết lập chuyển tiếp và dòng lỗihiện tại có liên quan, đầu tiên là một hàm của chiều dài dòng tối đa và thứ hai phụthuộc chủ yếu vào trở kháng của bộ cấp nguồn ngắn nhất và mức lỗi ở thiết bị đầu