电气装置中保护的选择性是什么
在操作和设计电路时,始终注意其安全使用问题。为此,所有电气设备都受到严格按照一定等级关系选择和放置的特殊设备的保护。
例如,当手机充电时,其流量由电池内置的保护装置控制。它在容量建立结束时切断充电电流。当电池内部发生短路时,安装在充电器中的保险丝熔断并断开电路。
如果由于某种原因没有发生这种情况,则插座中的故障由公寓面板上的断路器控制,其运行由主机保证。可以进一步考虑这种防御的替代行动序列。
其型号是根据选择性原理确定的,也称为选择性,强调选择或确定要禁用的故障位置的功能。
选择性的类型
电气保护选择性方法在项目创建期间形成,并在运行期间维护,以便及时识别电气设备发生故障的位置,并将其与工作电路隔离,使其损失最小。
在这种情况下,保护覆盖区域根据选择性分为:
1. 绝对的;
2. 亲戚。
第一类保护完全控制工作区域并仅修复其中的损坏。内置电器适用于此型号。 断路器.
建立在相对基础上的设备执行更多的功能。它们排除了它们所在区域和邻近区域的故障,但是当绝对类型保护在它们中不起作用时。
精心调整的保护定义:
1. 损坏的位置和类型;
2. 异常但允许的模式与可能对受控区域内电气装置的设备造成非常严重损坏的情况之间的区别。
仅在第一个操作中配置的设备通常可在最高 1000 伏的非关键网络上工作。为了 高压电力装置 尝试应用这两个原则。为此,保护范围包括以下内容:
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阻塞方案;
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精密测量设备;
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信息交换系统;
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特殊的逻辑算法。
两台串联的断路器之间设有防止因任何原因超过额定负载的过电流。在这种情况下,距离发生故障的用户最近的开关必须通过打开其触点来关闭故障,而远处的开关必须继续为其部分供电。
在这种情况下,考虑了两种类型的选择性:
1.完成;
2. 部分。
如果离故障最近的保护能够在整个整定范围内完全消除故障而不触发远方开关,则认为是完备的。
部分选择性是短距离保护所固有的,配置为在达到某些限制选择性 Is 时运行。如果超过,则远程开关开始动作。
选择性保护中的过载和短路区域
指定的操作电流限制 自动安全开关, 分为两组:
1.过载模式;
2.短路区。
为了便于说明,该原理适用于断路器的电流特性。
它们被设置为在额定电流高达 8 ÷ 10 倍的过载区工作。
在这个区域,热或热磁保护释放主要起作用。短路电流很少落入该区域。
短路发生区通常伴有超过断路器额定负荷8÷10倍的电流,以电气线路严重损坏为特征。
要关闭它们,使用电磁或电子释放装置。
产生选择性的方法
对于过电流范围,创建了根据时间电流选择性原理工作的保护。
短路区的形成基于:
1. 当前;
2.临时的;
3.能源;
4.区域选择性。
通过为保护操作选择不同的时间延迟来创建时间选择性。如图所示,这种方法甚至可以应用于电流设置相同但时序不同的设备。
例如,距离设备最近的1号保护设置为在发生短路时动作,时间接近0.02s,而距离较远的2号保护设置为0.5s。
关闭时间为一秒的最远保护在可能发生故障的情况下支持先前设备的操作。
当超过允许的负载时,电流选择性被调节以用于操作。大致可以用下面的例子来解释这个原理。
三个串联的保护装置监控短路电流,并配置为以 0.02 秒的时间运行,但电流设置不同,分别为 10、15 和 20 安培。因此,该设备将首先与1号保护装置断开,2号和3号对其进行选择性投保。
以最纯粹的形式实现时间或电流选择性需要使用灵敏的电流和时间传感器或继电器。在这种情况下,创建了一个相当复杂的电路,在实践中通常结合了所考虑的两个原则,而不是以其纯粹的形式应用。
时间电流保护的选择性
为了保护电压高达 1000 伏的电气装置,使用了具有组合时间-电流特性的自动开关。让我们以位于负载侧和供电侧线路末端的两台串联机器为例来研究这一原理。
时间选择性决定了断路器如何设置为在靠近用户而不是发电机末端时跳闸。
左图为负载侧上保护曲线脱扣时间最长的情况,右图为供电端断路器跳闸时间最短的情况。这允许更详细地分析保护选择性的表现。
由于使用时间电流选择性,开关 «B» 靠近提供的设备,可以更早更快地工作,而开关 «A» 在发生故障时保留它。
电流选择性保护
在这种方法中,可以通过创建特定的网络配置来形成选择性,例如包含在具有电阻的电缆或架空电力线的电路中。在这种情况下,发电机和用电设备之间的短路电流值取决于故障位置。
在电缆的电源端,它的最大值为 3 kA,而在另一端的最小值为 1 kA。
如果开关A附近发生短路,B端(I kz1kA)的保护不应起作用,则应将设备上的电压移除。为了保护的正确操作,有必要考虑在紧急模式下通过开关的实际电流的大小。
应该理解,为了确保使用此方法的完全选择性,两个开关之间必须有一个大电阻,这可能由于以下原因形成:
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延长电源线;
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变压器绕组布置;
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以减小的横截面或其他方式包含在电缆的断裂中。
因此,用这种方法,选择性往往是偏的。
保护时间选择性
这种选择性的方法通常是对前面方法的补充,同时考虑到时间:
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通过保护位置和故障发展的开始来确定;
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关机时触发。
保护操作算法的形成是由于电流设置的逐渐收敛和短路电流移动到电源的时间而进行的。
当具有调整响应延迟的能力时,具有相同额定电流的机器可以创建时间选择性。
通过这种保护开关 B 的方法,故障被关闭,开关 A — 它们控制整个过程并准备好运行。如果在分配给保护 B 的操作时间内,短路没有消除,则故障由 A 侧的保护动作消除。
保护的能量选择性
该方法基于使用特殊的新型断路器,这些断路器在模制外壳中制造,能够在短路电流甚至没有时间达到最大值时尽快运行。
这种速率自动机运行几毫秒,而瞬态非周期性组件仍然处于活动状态。在这种情况下,由于负载流动的高动态性,很难协调保护的实际动作时间-电流特性。
最终用户很少或根本没有能量选择性特征的踪迹。它们由制造商以图表、计算程序、表格的形式提供。
该方法必须考虑供应侧热磁和电子释放装置的特定操作条件。
防御的区域选择性
这种选择性是一种时间特性。在其运行中,每一侧都使用电流测量设备,在这些设备之间不断交换信息并比较电流矢量。
区域选择性可以通过两种方式形成:
1、监控区域两端的信号同时送至逻辑保护监控装置。它比较输入电流的值并确定断路器打开;
2. 两侧电流矢量的高估值信息以闭锁信号的形式传给电源侧更高层级的保护逻辑部分。如果下方有阻塞信号,则下游开关关闭。当未收到底部跳闸禁止时,电压从顶部保护中移除。
使用这些方法,关闭比时间选择性要快得多。这保证了对电气设备的损坏更小,系统中的动态和热负载更低。
然而,选择性分区方法需要创建额外的用于测量、逻辑和信息交换的复杂技术系统,这增加了设备的成本。由于这些原因,这些高频阻断技术被用于输电线路和高压变电站连续传输大功率流。
能够切换大电流负载的高速空气、油或 SF6 断路器用于此目的。