電氣裝置中保護的選擇性是什麼
在操作和設計電路時,始終注意其安全使用問題。為此,所有電氣設備都受到嚴格按照一定等級關係選擇和放置的特殊設備的保護。
例如,當手機充電時,其流量由電池內置的保護裝置控制。它在容量建立結束時切斷充電電流。當電池內部發生短路時,安裝在充電器中的保險絲熔斷並斷開電路。
如果由於某種原因沒有發生這種情況,則插座中的故障由公寓面板上的斷路器控制,其運行由主機保證。可以進一步考慮這種防禦的替代行動序列。
其型號是根據選擇性原理確定的,也稱為選擇性,強調選擇或確定要禁用的故障位置的功能。
選擇性的類型
電氣保護選擇性方法在項目創建期間形成,並在運行期間維護,以便及時識別電氣設備發生故障的位置,並將其與工作電路隔離,使其損失最小。
在這種情況下,保護覆蓋區域根據選擇性分為:
1. 絕對的;
2. 親戚。
第一類保護完全控制工作區域並僅修復其中的損壞。內置電器適用於此型號。 斷路器.
建立在相對基礎上的設備執行更多的功能。它們排除了它們所在區域和鄰近區域的故障,但是當絕對類型保護在它們中不起作用時。
精心調整的保護定義:
1. 損壞的位置和類型;
2. 異常但允許的模式與可能對受控區域內電氣裝置的設備造成非常嚴重損壞的情況之間的區別。
僅在第一個操作中配置的設備通常可在最高 1000 伏的非關鍵網絡上工作。為了 高壓電力裝置 嘗試應用這兩個原則。為此,保護範圍包括以下內容:
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阻塞方案;
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精密測量設備;
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信息交換系統;
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特殊的邏輯算法。
兩台串聯的斷路器之間設有防止因任何原因超過額定負載的過電流。在這種情況下,距離發生故障的用戶最近的開關必須通過打開其觸點來關閉故障,而遠處的開關必須繼續為其部分供電。
在這種情況下,考慮了兩種類型的選擇性:
1.完成;
2. 部分。
如果離故障最近的保護能夠在整個整定範圍內完全消除故障而不觸發遠方開關,則認為是完備的。
部分選擇性是短距離保護所固有的,配置為在達到某些限制選擇性 Is 時運行。如果超過,則遠程開關開始動作。
選擇性保護中的過載和短路區域
指定的操作電流限制 自動安全開關, 分為兩組:
1.過載模式;
2.短路區。
為了便於說明,該原理適用於斷路器的電流特性。
它們被設置為在額定電流高達 8 ÷ 10 倍的過載區工作。
在這個區域,熱或熱磁保護釋放主要起作用。短路電流很少落入該區域。
短路發生區通常伴有超過斷路器額定負荷8÷10倍的電流,以電氣線路嚴重損壞為特徵。
要關閉它們,使用電磁或電子釋放裝置。
產生選擇性的方法
對於過電流範圍,創建了根據時間電流選擇性原理工作的保護。
短路區的形成基於:
1. 當前;
2.臨時的;
3.能源;
4.區域選擇性。
通過為保護操作選擇不同的時間延遲來創建時間選擇性。如圖所示,這種方法甚至可以應用於電流設置相同但時序不同的設備。
例如,距離設備最近的1號保護設置為在發生短路時動作,時間接近0.02s,而距離較遠的2號保護設置為0.5s。
關閉時間為一秒的最遠保護在可能發生故障的情況下支持先前設備的操作。
當超過允許的負載時,電流選擇性被調節以用於操作。大致可以用下面的例子來解釋這個原理。
三個串聯的保護裝置監控短路電流,並配置為以 0.02 秒的時間運行,但電流設置不同,分別為 10、15 和 20 安培。因此,該設備將首先與1號保護裝置斷開,2號和3號對其進行選擇性投保。
以最純粹的形式實現時間或電流選擇性需要使用靈敏的電流和時間傳感器或繼電器。在這種情況下,會創建一個相當複雜的電路,在實踐中通常會結合所考慮的兩個原則,並且不會以其純粹的形式應用。
時間電流保護的選擇性
為了保護電壓高達 1000 伏的電氣裝置,使用了具有組合時間-電流特性的自動開關。讓我們以位於負載側和供電側線路末端的兩台串聯機器為例來研究這一原理。
時間選擇性決定了斷路器如何設置為在靠近用戶而不是發電機末端時跳閘。
左圖為負載側上保護曲線脫扣時間最長的情況,右圖為供電端斷路器跳閘時間最短的情況。這允許更詳細地分析保護選擇性的表現。
由於使用時間電流選擇性,開關 «B» 靠近提供的設備,可以更早更快地工作,而開關 «A» 在發生故障時保留它。
電流選擇性保護
在這種方法中,可以通過創建特定的網絡配置來形成選擇性,例如包含在具有電阻的電纜或架空電力線的電路中。在這種情況下,發電機和用電設備之間的短路電流值取決於故障位置。
在電纜的電源端,它的最大值為 3 kA,而在另一端的最小值為 1 kA。
如果開關A附近發生短路,B端(I kz1kA)的保護不應起作用,則應將設備上的電壓移除。為了保護的正確操作,有必要考慮在緊急模式下通過開關的實際電流的大小。
應該理解,為了確保使用此方法的完全選擇性,兩個開關之間必須有一個大電阻,這可能由於以下原因形成:
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延長電源線;
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變壓器繞組放置;
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以減小的橫截面或其他方式包含在電纜的斷裂中。
因此,用這種方法,選擇性往往是偏的。
保護時間選擇性
這種選擇性的方法通常是對前面方法的補充,同時考慮到時間:
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通過保護位置和故障發展的開始來確定;
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關機時觸發。
保護操作算法的形成是由於電流設置的逐漸收斂和短路電流移動到電源的時間而進行的。
當具有調整響應延遲的能力時,具有相同額定電流的機器可以創建時間選擇性。
通過這種保護開關 B 的方法,故障被關閉,開關 A — 它們控制整個過程並準備好運行。如果在分配給保護 B 的操作時間內,短路沒有消除,則故障由 A 側的保護動作消除。
保護的能量選擇性
該方法基於使用特殊的新型斷路器,這些斷路器在模製外殼中製造,能夠在短路電流甚至沒有時間達到最大值時盡快運行。
這種速率自動機運行幾毫秒,而瞬態非週期性組件仍然處於活動狀態。在這種情況下,由於負載流動的高動態性,很難協調保護的實際動作時間-電流特性。
最終用戶很少或根本沒有能量選擇性特徵的踪跡。它們由製造商以圖表、計算程序、表格的形式提供。
該方法必須考慮供應側熱磁和電子釋放裝置的特定操作條件。
防禦的區域選擇性
這種選擇性是一種時間特性。在其運行中,每一側都使用電流測量設備,在這些設備之間不斷交換信息並比較電流矢量。
區域選擇性可以通過兩種方式形成:
1、監控區域兩端的信號同時送至邏輯保護監控裝置。它比較輸入電流的值並確定斷路器打開;
2. 兩側電流矢量的高估值信息以閉鎖信號的形式傳給電源側更高層級的保護邏輯部分。如果下方有阻塞信號,則下游開關關閉。當未收到底部跳閘禁止時,電壓從頂部保護中移除。
使用這些方法,關閉比時間選擇性要快得多。這保證了對電氣設備的損壞更小,系統中的動態和熱負載更低。
然而,選擇性分區方法需要創建額外的用於測量、邏輯和信息交換的複雜技術系統,這增加了設備的成本。由於這些原因,這些高頻阻斷技術被用於輸電線路和高壓變電站連續傳輸大功率流。
能夠切換大電流負載的高速空氣、油或 SF6 斷路器用於此目的。