Dalam artikel anda akan mempelajari tentang perlindungan pembezaan, cara ia berfungsi, kualiti positif yang dimilikinya. Ia juga akan membincangkan tentang kelemahan perlindungan pembezaan talian kuasa. Anda juga akan mempelajari skim praktikal untuk melindungi peranti dan talian kuasa.
Jenis perlindungan pembezaan pada masa ini dianggap paling biasa dan terpantas. Ia mampu melindungi sistem daripada litar pintas fasa ke fasa. Dan dalam sistem yang menggunakan neutral yang dibumikan dengan kukuh, ia boleh dengan mudah menghalang berlakunya litar pintas fasa tunggal. Jenis perlindungan pembezaan digunakan untuk melindungi talian kuasa, motor kuasa tinggi, transformer, penjana.
Terdapat dua jenis perlindungan pembezaan secara keseluruhan:
- Dengan ketegangan yang mengimbangi satu sama lain.
- Dengan arus yang beredar.
Artikel ini akankedua-dua jenis perlindungan pembezaan ini dipertimbangkan untuk mengetahui sebanyak mungkin tentang mereka.
Perlindungan berbeza menggunakan arus beredar
Prinsipnya ialah arus dibandingkan. Dan untuk menjadi lebih tepat, terdapat perbandingan parameter pada permulaan elemen, perlindungan yang dijalankan, serta pada akhirnya. Skim ini digunakan dalam pelaksanaan jenis longitudinal dan melintang. Yang pertama digunakan untuk memastikan keselamatan satu talian kuasa, motor elektrik, transformer, penjana. Perlindungan garis pembezaan membujur adalah sangat biasa dalam industri kuasa moden. Jenis perlindungan pembezaan kedua digunakan apabila menggunakan talian kuasa yang beroperasi secara selari.
Perlindungan pembezaan membujur bagi talian dan peranti
Untuk melaksanakan perlindungan jenis membujur, adalah perlu untuk memasang pengubah arus yang sama pada kedua-dua hujungnya. Penggulungan sekunder mereka mesti disambungkan antara satu sama lain secara bersiri dengan bantuan wayar elektrik tambahan yang perlu disambungkan ke geganti semasa. Selain itu, geganti arus ini mesti disambungkan kepada belitan sekunder secara selari. Di bawah keadaan biasa, serta dengan kehadiran litar pintas luaran, arus yang sama akan mengalir dalam kedua-dua belitan utama pengubah, yang akan sama dalam fasa dan magnitud. Nilai yang lebih kecil sedikit akan mengalir melalui belitan arus elektromagnet geganti. Anda boleh mengiranya menggunakan formula mudah:
Ir=I1-Saya2.
Anggapkan bahawa pergantungan semasa transformer akan sepadan sepenuhnya. Oleh itu, perbezaan nilai semasa yang disebutkan di atas adalah hampir atau sama dengan sifar. Dalam erti kata lain, Ir=0 dan perlindungan tidak berfungsi pada masa ini. Pendawaian tambahan yang menyambungkan belitan sekunder transformer mengedarkan arus.
Skim perlindungan pembezaan jenis membujur
Litar perlindungan pembezaan ini membolehkan anda memperoleh nilai arus yang sama yang mengalir melalui litar sekunder transformer. Berdasarkan ini, kita boleh membuat kesimpulan bahawa skim perlindungan ini dinamakan demikian kerana prinsip operasi. Dalam kes ini, kawasan yang terletak terus di antara transformer semasa jatuh ke dalam zon perlindungan. Sekiranya terdapat litar pintas, dalam zon perlindungan, apabila dikuasakan dari satu sisi pengubah, arus I1 mengalir melalui belitan geganti elektromagnet. Ia dihantar ke litar sekunder pengubah, yang dipasang di sisi lain garisan. Adalah perlu untuk memberi perhatian kepada fakta bahawa terdapat rintangan yang sangat tinggi dalam penggulungan sekunder. Oleh itu, hampir tiada arus mengalir melaluinya. Menurut prinsip ini, perlindungan pembezaan tayar, penjana, transformer berfungsi. Sekiranya I1 ternyata sama atau lebih besar daripada Ir, perlindungan mula beroperasi, membuka kumpulan sesentuh suis.
Litar pintas dan perlindungan litar
Sekiranya berlaku litar pintas di dalam kawasan perlindungan, kedua-duanyasisi, arus mengalir melalui geganti elektromagnet, sama dengan jumlah arus setiap belitan. Dalam kes ini, perlindungan juga diaktifkan dengan membuka kenalan suis. Semua contoh di atas menganggap bahawa semua parameter teknikal transformer adalah sama. Oleh itu, sayar=0. Tetapi ini adalah keadaan yang ideal, pada hakikatnya, disebabkan oleh perbezaan kecil dalam prestasi sistem magnet arus primer, peralatan elektrik berbeza dengan ketara antara satu sama lain, walaupun dari jenis yang sama. Sekiranya terdapat perbezaan dalam ciri-ciri pengubah semasa (apabila perlindungan fasa pembezaan struktur dilaksanakan), maka arus litar sekunder akan berbeza, walaupun yang utama adalah sama sekali. Sekarang kita perlu mempertimbangkan cara litar perlindungan pembezaan berfungsi sekiranya berlaku litar pintas luaran pada talian kuasa.
Litar pintas luar
Dengan adanya litar pintas luaran, arus tidak seimbang akan mengalir melalui geganti elektromagnet perlindungan pembezaan. Nilainya secara langsung bergantung pada arus yang melalui litar utama pengubah. Dalam mod beban biasa, nilainya kecil, tetapi dengan kehadiran litar pintas luaran, ia mula meningkat. Nilainya juga bergantung pada masa selepas permulaan kerosakan. Selain itu, ia sepatutnya mencapai nilai maksimumnya dalam beberapa tempoh pertama selepas permulaan penutupan. Pada masa inilah keseluruhan litar pintas I mengalir melalui litar utama transformer.
Perlu juga diperhatikan bahawa pada mulanya I litar pintas terdiri daripada dua jenis arus - terus dan berselang-seli. Mereka juga dipanggilkomponen aperiodik dan berkala. Peranti perlindungan pembezaan adalah sedemikian rupa sehingga kehadiran komponen aperiodik dalam arus mesti sentiasa menyebabkan ketepuan berlebihan sistem magnet pengubah. Akibatnya, perbezaan potensi ketidakseimbangan meningkat dengan mendadak. Apabila arus litar pintas mula berkurangan, nilai ketidakseimbangan sistem juga berkurangan. Mengikut prinsip ini, perlindungan pembezaan pengubah dijalankan.
Sensitiviti struktur pelindung
Semua jenis perlindungan pembezaan bertindak pantas. Dan mereka tidak berfungsi dengan kehadiran litar pintas luaran, jadi perlu memilih geganti elektromagnet, dengan mengambil kira kemungkinan arus ketidakseimbangan maksimum dalam sistem dengan kehadiran litar pintas luaran. Perlu diberi perhatian kepada fakta bahawa jenis perlindungan ini mempunyai sensitiviti yang sangat rendah. Untuk meningkatkannya, anda mesti memenuhi banyak syarat. Pertama, adalah perlu untuk menggunakan pengubah semasa yang tidak menepu litar magnet pada masa semasa arus mengalir melalui litar utama (tanpa mengira nilainya). Kedua, adalah wajar untuk menggunakan peralatan elektrik jenis cepat tepu. Mereka mesti disambungkan kepada belitan sekunder unsur-unsur yang akan dilindungi. Geganti elektromagnet disambungkan kepada pengubah tepu cepat (perlindungan pembezaan semasa menjadi sebolehpercaya yang mungkin) selari dengan belitan sekundernya. Beginilah cara perlindungan pembezaan penjana atau pengubah berfungsi.
Tingkatkan sensitiviti
Anggapkan bahawa litar pintas luaran telah berlaku. Dalam kes ini, arus tertentu mengalir melalui litar utama pengubah pelindung, yang terdiri daripada komponen aperiodik dan berkala. "Komponen" yang sama terdapat dalam arus tidak seimbang yang mengalir melalui belitan utama pengubah tepu cepat. Dalam kes ini, komponen aperiodik arus dengan ketara menepu teras. Oleh itu, perubahan arus ke litar sekunder tidak berlaku. Dengan pengecilan komponen aperiodik, penurunan ketara dalam ketepuan litar magnetik berlaku, dan secara beransur-ansur nilai semasa tertentu mula muncul dalam litar sekunder. Tetapi tahap maksimum arus tidak seimbang akan jauh lebih rendah daripada ketiadaan pengubah cepat tepu. Oleh itu, anda boleh meningkatkan sensitiviti dengan menetapkan nilai semasa perlindungan kurang daripada atau sama dengan nilai maksimum beza potensi tidak seimbang.
Kualiti positif perlindungan pembezaan
Semasa tempoh pertama, litar magnet tepu dengan sangat kuat, penjelmaan boleh dikatakan tidak berlaku. Tetapi selepas komponen aperiodik mereput, bahagian berkala mula berubah dalam litar sekunder. Perlu memberi perhatian kepada fakta bahawa ia sangat penting. Oleh itu, geganti elektromagnet beroperasi dan mematikan litar terlindung. Tahap transformasi yang sangat rendah untuk lebih kurang satu setengah tempoh masa yang pertama memperlahankan tindakan litar perlindungan. Tetapi ini tidak memainkan peranan besar dalam pembinaan litar perlindungan litar praktikal.
Perlindungan pembezaan pengubah tidak berfungsi sekiranya terdapat kerosakan pada litar elektrik di luar zon perlindungan. Oleh itu, kelewatan masa dan pemilihan tidak diperlukan. Masa tindak balas perlindungan berjulat dari 0.05 hingga 0.1 saat. Ini adalah kelebihan besar jenis perlindungan pembezaan ini. Tetapi terdapat satu lagi kelebihan - tahap sensitiviti yang sangat tinggi, terutamanya apabila menggunakan pengubah cepat tepu. Antara kelebihan yang lebih kecil, perlu diperhatikan seperti kesederhanaan dan kebolehpercayaan yang sangat tinggi.
Sifat negatif
Tetapi kedua-dua perlindungan pembezaan membujur dan melintang mempunyai kelemahan. Sebagai contoh, ia tidak dapat melindungi litar elektrik apabila terdedah kepada litar pintas dari luar. Selain itu, ia tidak dapat membuka litar elektrik apabila mengalami beban lampau yang kuat.
Malangnya, perlindungan boleh berfungsi jika litar tambahan rosak, yang mana belitan sekunder disambungkan. Tetapi semua kelebihan perlindungan pembezaan dengan arus yang beredar mengganggu kelemahan kecil ini. Tetapi ia mampu melindungi talian kuasa dengan panjang yang sangat pendek, tidak lebih daripada satu kilometer.
Ia sangat kerap digunakan dalam pelaksanaan perlindungan wayar, dengan bantuan pelbagai peranti yang diperlukan untuk pengendalian stesen janakuasa dan penjana dikuasakan. Sekiranya panjang talian kuasa sangat besar, sebagai contoh, ia adalah beberapa puluh kilometer, perlindungan mengikutlitar ini sangat sukar untuk dilaksanakan, kerana perlu menggunakan wayar dengan keratan rentas yang sangat besar untuk menyambungkan geganti elektromagnet dan belitan sekunder transformer.
Jika anda menggunakan wayar standard, maka beban pada transformer semasa akan menjadi terlalu besar, serta arus tidak seimbang. Tetapi bagi sensitiviti, ternyata sangat rendah.
Reka bentuk geganti perlindungan dan skop litar
Dalam talian kuasa yang sangat panjang, litar digunakan di mana terdapat geganti pelindung reka bentuk khas. Dengan itu, anda boleh memberikan tahap sensitiviti biasa, dan menggunakan wayar penyambung standard. Perlindungan pembezaan melintang berfungsi dengan membandingkan arus dalam dua baris dalam fasa dan magnitud.
Perlindungan pembezaan berkelajuan tinggi digunakan dalam talian kuasa di mana voltan mengalir dalam julat 3-35 ribu volt. Ini memberikan perlindungan yang boleh dipercayai terhadap litar pintas fasa ke fasa. Perlindungan pembezaan dijalankan sebagai dua fasa disebabkan oleh fakta bahawa rangkaian kuasa dengan voltan operasi di atas tidak dibumikan oleh neutral. Jika tidak, neutral disambungkan ke tanah melalui pelongsor lengkok.
Dawai tambahan dalam reka bentuk litar pelindung
Pengubah semasa berada dalam jarak relatif antara satu sama lain. Oleh itu, wayar tambahan agak pendek. Apabila menggunakan wayar berdiameter kecil dihidupkantransformer akan terdedah kepada beban yang agak rendah. Bagi arus tidak seimbang, ia juga kecil. Tetapi tahap sensitiviti adalah sangat tinggi. Sekiranya berlaku pemotongan mana-mana talian, perlindungan pembezaan menjadi semasa, tiada kelewatan masa dan selektiviti. Untuk mengelakkan penggera palsu, talian kenalan tambahan putuskan sambungan litar.
Perlindungan pembezaan litar berujung
Perlindungan melintang digunakan secara meluas dalam pembangunan sistem talian yang beroperasi secara selari. Suis dipasang pada kedua-dua belah talian. Intinya ialah garisan sedemikian sangat sukar untuk dilindungi dengan litar mudah. Sebabnya adalah mustahil untuk mencapai tahap selektiviti yang normal. Untuk meningkatkan selektiviti, kelewatan masa mesti dipilih dengan teliti. Tetapi dalam kes menggunakan perlindungan pembezaan terarah melintang, kelewatan masa tidak diperlukan, selektiviti agak tinggi. Dia mempunyai organ utama:
- Arah kuasa. Geganti arah kuasa bertindak dua sering digunakan. Kadangkala sepasang geganti perlindungan pembezaan tindakan tunggal digunakan yang beroperasi dengan arah kuasa yang berbeza.
- Bermula - sebagai peraturan, geganti berkelajuan tinggi dengan arus maksimum yang mungkin digunakan dalam peranannya.
Reka bentuk sistem adalah sedemikian rupa sehingga pengubah arus dengan belitan sekunder yang disambungkan dalam litar arus beredar dipasang pada talian. Tetapi semua belitan semasa dihidupkan secara bersiri, selepasapa yang disambungkan dengan bantuan wayar tambahan kepada pengubah semasa. Agar perlindungan fasa pembezaan berfungsi, voltan dibekalkan kepada geganti menggunakan bar bas bagi pemasangan. Ia adalah pada mereka bahawa keseluruhan kit dipasang. Jika anda melihat litar untuk menghidupkan litar sekunder pengubah dan geganti pelindung, kita boleh membuat kesimpulan mengapa ia dipanggil "lapan terarah". Keseluruhan sistem dibuat dalam dua set. Terdapat satu set pada setiap hujung talian, yang menyediakan perlindungan pembezaan semasa untuk talian kuasa.
Litar geganti fasa tunggal
Voltan kepada geganti perlindungan dibekalkan dalam fasa terbalik kepada apa yang diperlukan untuk memutuskan sambungan satu talian dengan kerosakan. Dalam operasi biasa (termasuk dengan adanya litar pintas luaran), hanya arus tidak seimbang yang mengalir melalui belitan geganti. Untuk mengelakkan perjalanan palsu, geganti permulaan perlu mempunyai arus perjalanan yang lebih besar daripada arus tidak seimbang. Pertimbangkan kerja melindungi dua garisan.
Pada permulaan litar pintas, beberapa arus mengalir dalam zon perlindungan baris kedua. Perlu diberi perhatian kepada fakta bahawa:
- Mulakan geganti diaktifkan.
- Di sebelah satu pencawang, geganti arah kuasa membuka sesentuh pemutus litar.
- Dari sisi pencawang kedua, talian juga diputuskan menggunakan suis.
- Dalam geganti arah kuasa, tork adalah negatif, oleh itu sesentuh terbuka.
Dalam belitan geganti perlindungan barisan pertamaarah pergerakan arus berubah (berbanding dengan garisan pertama) semasa litar pintas. Geganti arah kuasa mengekalkan kumpulan kenalan dalam keadaan terbuka. Pemutus litar di sebelah kedua-dua pencawang terbuka.
Hanya perlindungan pembezaan talian sedemikian boleh berfungsi dengan betul hanya apabila kedua-dua talian berjalan selari. Sekiranya salah satu daripadanya dimatikan, prinsip operasi perlindungan pembezaan dilanggar. Akibatnya, perlindungan selanjutnya membawa kepada penutupan tidak selektif talian kedua semasa litar pintas luaran. Dalam kes ini, ia menjadi arus arah biasa, dan ia tidak mempunyai kelewatan masa. Untuk mengelakkan ini, perlindungan rentas arah dinyahdayakan secara automatik semasa pemotongan satu talian dengan memutuskan litar dengan sesentuh tambahan.
Jenis perlindungan tambahan
Arus tersandung geganti permulaan mestilah lebih besar daripada arus tidak seimbang semasa litar pintas luaran. Untuk mengelakkan positif palsu apabila salah satu talian diputuskan dan arus beban maksimum melalui baki yang selebihnya, adalah perlu bahawa ia lebih besar daripada beza potensi tidak seimbang. Jika terdapat jenis perlindungan pembezaan melintang pada talian, darjah tambahan mesti disediakan.
Mereka akan membenarkan satu baris dilindungi apabila garis selari dimatikan. Biasanya ia digunakan untuk perlindungan arus lebih semasa litar pintas luaran (dalam kes ini perlindungan pembezaan tidak bertindak balas). Di samping itu, perlindungan tambahanialah sandaran kepada pembezaan (jika yang terakhir gagal).
Perlindungan arus arah dan bukan arah, pemotongan, dsb. sering digunakan. Perlindungan pembezaan silang adalah mudah dalam reka bentuk, sangat boleh dipercayai dan telah digunakan secara meluas dalam rangkaian kuasa dengan voltan 35 ribu volt atau lebih. Beginilah cara perlindungan pembezaan berfungsi, prinsip operasinya agak mudah, tetapi anda masih perlu mengetahui sekurang-kurangnya asas kejuruteraan elektrik untuk memahami semua selok-belok.
