110 kV 電力網におけるゼロシーケンス電流方向保護の動作原理

電流方向性ゼロシーケンス保護 (TNZNP) は、電力網内の相導体の 1 つでの単相短絡地絡から高電圧電力線を保護する必要がある場合に使用されます。この保護は、電圧クラス 110 kV の電力線のバックアップ保護として使用されます。以下にこの保護の動作原理を示し、TNZNPが110 kVの電気ネットワークに適用される方法とどのデバイスの助けを借りて検討します。

電気工学には、相電流または電圧の対称システムと不平衡システムの概念があります。対称システムにより相電流 (電圧) の均一性が確保されます。 三相ネットワーク… この場合、相電流のベクトルは、相互に正相、逆相、およびゼロ系列 (NP) で立つことができます。

正の順序では、相電流ベクトルは A、B、C の順序になり、各相は他の相より 120 g 遅れます。逆シーケンスは位相 A、C、B の交互であり、位相シフト角度は同じ 120 度です。ゼロ系列の場合、３相のベクトルの方向は一致する。非対称システムは、現在値、つまり直接、負のシーケンス、およびゼロシーケンスのすべてのコンポーネントのベクトルの幾何学的和として表されます。

電気ネットワークの一部の通常動作中、電流と電圧のシステムは対称的であり、相間短絡にも同じことが当てはまります。この場合、NP の電圧と電流は両方ともゼロに等しくなります。単相地絡が発生した場合、システムは非対称になり、NP 電流と電圧が発生します。

この場合、ゼロシーケンス相の 1 つの電流 (電圧) はそれぞれ非対称システムのベクトルの合計の 1/3 に等しく、非対称システムのベクトルの合計は電流の 3 倍になります ( LVの電圧）。

電気ネットワークにおける短絡の計算結果は、電気ネットワークにおける単相地絡電流が、電流 NP - 3I0 と変圧器の中性点と短絡の間に生じる電圧の 3 倍の値に等しいことも示しています。 -回路点 - 電圧NPの3倍値 - 3U0。

ゼロシーケンス過電流保護の動作原理は、電力線の 3I0 の値を制御し、一定の値に達すると、一定の時間遅れで電力線ブレーカーを自動的にオフにすることです。

実際には、不平衡電流 3I0 は、いわゆるゼロシーケンス電流フィルターの出力で得られます。このフィルタは、線路の各相の変流器の巻線の最初と最後を電気的に接続することによって得られます。

電気ネットワークの一部の通常動作では、NP 電流フィルタの出力には電流が流れません。故障の場合、つまり電力線の相導体の1つがグランドに落ち、不均衡が発生します。電流3I0の特定の値が現れ、その値はNP電流のフィルタの出力で固定されます。

TNZNP は、原則として、マルチレベルの保護です。保護の各段階には独自の反応時間があり、隣接する変電所での保護動作の選択性を確保するために、電気ネットワークのセクションはセクション (カバー範囲) に分割されます。したがって、保護は、所定の保護セットが設置されている変電所から給電される電力線に保護を提供し、隣接する変電所のバックアップ保護として機能します。

システムには発振という現象が存在します。たとえば、線間の短絡保護の場合、 距離保護この現象が発生すると、誤ってトリガされる可能性があります。この場合、この保護はゼロ相電流の発生にのみ反応するため、TNZNP の誤ったトリガは除外されます。ゼロ相電流の発生は電力システムのスイング現象の特徴ではありません。 。

この記事で説明されている保護は実際には地絡に対する保護であるため、この保護には接地保護 (GRP) という別名が付いています。

電気ネットワークでゼロシーケンス方向電流保護の機能を実行するデバイスは何ですか

あらゆるタイプの故障 (単相短絡および相間短絡の両方) から電力線を確実に保護するために、距離保護とともに零相電流保護が適用されます。これらの保護機能を実行するデバイスは、電気機械動作原理を備えたリレーと、保護用のマイクロプロセッサ端末である最新のデバイスの両方に実装できます。

電気機械的保護の中で最も人気があるのは、いくつかの異なる変更を加えた EPZ-1636 タイプのセットです。現代の状況では、新しい配電変電所の建設または古い施設の技術的な再設備が優先されます。 マイクロプロセッサ保護装置… TNZNP を含む 110 kV 送電線のバックアップ保護を実装するには、ABB 製のマイクロプロセッサ ターミナル、たとえば REL650 多機能デバイスがよく使用されます。