微分保護は高電圧のスイッチギアでどのように機能しますか？

差動保護は、高電圧のスイッチギアの重要なコンポーネントであり、電気システムの信頼できる安全な動作を保証します。高電圧のスイッチギアサプライヤーとして、微分保護の重要性と、電気機器と人員の保護におけるその役割を理解しています。このブログでは、高電圧のスイッチギアでの差動保護がどのように機能するかを掘り下げ、その原理、コンポーネント、およびアプリケーションを調査します。

差別的保護の原則

差動保護は、現在の入り口を比較して保護されたゾーンを離れるという原則に基づいています。 Kirchhoffの現在の法律によれば、通常の動作条件では、閉回路に入る電流の合計は、それを離れる電流の合計に等しくなります。このバランスからの偏差は、保護ゾーン内の障害を示します。

高電圧のスイッチギアでは、保護された機器または回路の入力と出力に電流変圧器（CTS）が取り付けられています。これらのCTは、ゾーンに流れる電流を測定します。 CTSからの二次電流は、差動リレーに送信されます。リレーは、これらの電流の大きさとフェーズを継続的に比較します。入力電流と出力電流の差が事前に設定されたしきい値を超えると、障害が示され、リレーは故障セクションを分離するために回路ブレーカーにトリップ信号を送信します。

たとえば、高電圧のスイッチギアシステムのトランスを検討してください。トランスの一次側と二次側のCTSは、電流を測定します。通常の条件下では、電流の代数的合計（CT比による適切なスケーリング後）はゼロです。ただし、変圧器内に短い回路障害がある場合、現在のバランスは破壊されます。微分リレーはこの不均衡を検出し、つまずきプロセスを開始して、変圧器と残りの電気システムへのさらなる損傷を防ぎます。

高電圧スイッチギアの微分保護の成分

現在の変圧器（CTS）

CTSは、差動保護システムの目です。それらは、プライマリ回路の高電圧と高電流レベルを、差動リレーに適したより低い測定可能レベルに踏み込みます。 CTSの精度とパフォーマンスは、差動保護の適切な機能に重要です。信頼できる動作を確保するには、比率エラーと位相変位が低い高品質のCTSが必要です。

微分リレー

微分リレーは、差動保護システムの脳です。 CTSから二次電流を受け取り、比較を実行します。最新の微分リレーは、マイクロプロセッサテクノロジーに基づいており、高精度、柔軟性、および自己診断機能を提供します。これらは、異なる動作条件に異なるしきい値を設定するようにプログラムし、また、電圧保護などの過剰な機能を提供することもできます。

回路ブレーカー

回路ブレーカーは、差動保護システムの筋肉です。ディファレンシャルリレーが障害を検出してトリップ信号を送信すると、回路ブレーカーは故障した回路の電流の流れをすばやく中断します。高電圧回路ブレーカーは、中断プロセス中に大量のエネルギーを処理するように設計されており、さまざまな条件下で確実に動作できる必要があります。

高電圧スイッチギアでの微分保護のアプリケーション

トランス保護

トランスは、高電圧電気システムで最も重要で高価なコンポーネントの1つです。微分保護は、ターン、位相から位相障害、地盤断層の間の短い回路などの内部断層から変圧器を保護するために広く使用されています。これらの断層を迅速に検出することにより、差別的保護は変圧器への壊滅的な損傷を防ぎ、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。

バスバー保護

バスバーは、高電圧のスイッチギアシステムに電力を分配する主要な導体です。差動保護は、バスバーを、フェーズ間の短い回路や地上の断層から保護するために使用されます。バスバーは全体的な電力分布にとって重要であるため、バスバーの障害は普及している可能性があります。差別的な保護により、バスバーの故障セクションが急速に分離され、システムの残りの部分への影響が減少します。

ジェネレーター保護

発電機は、発電所の電力源です。微分保護は、ステーターの巻き障害などの内部断層から発電機を保護するために使用されます。これらの障害を早期に検出することにより、差別的保護は発電機の損傷を防ぎ、電源グリッドの安定性を維持することができます。

差別的保護における課題とソリューション

CT飽和

CT飽和は、差動保護システムで一般的な問題です。高いマグニチュード断層電流がある場合、CTコアが飽和し、不正確な電流測定を引き起こす可能性があります。これにより、障害が発生したときに誤ったつま先やトリップの失敗につながる可能性があります。この問題に対処するために、高膝電圧と低リムネンスコアを備えた特別なCT設計を使用できます。さらに、最新の微分リレーには、CT飽和効果を補うためにアンチ飽和アルゴリズムが装備されています。

インラッシュ電流

トランス電流は、変圧器がエネルギーを与えたり、モーターが起動したりすると発生する可能性があります。これらの電流は、通常の動作電流よりも数倍大きくなる可能性があり、微分リレーの誤ったつま先を引き起こす可能性があります。イングラッシュ電流による誤ったつま先を避けるために、差動リレーはインラッシュ拘束機能を備えて設計されています。これらの機能は、アルゴリズムを使用して、現在の波形の特性に基づいて、インラッシュ電流と断層電流を区別します。

高電圧のスイッチギアの関連製品

高電圧のスイッチギアサプライヤーとして、微分保護システムと組み合わせて使用​​できる関連製品の範囲も提供しています。

周波数変換分布ボックス電気システムの重要なコンポーネントです。モーター変数 - 周波数開始に使用されます。これは、スムーズな起動を提供することができます - モーターの速度制御と速度制御。これは、モーターの機械的ストレスを軽減し、電気システムの全体的な効率を改善するのに役立ちます。

産業用配電ボックス産業用途向けに設計されています。産業施設のさまざまな負荷に電力を分配するための集中型の場所を提供します。これらの配電ボックスは、厳しい産業環境に耐えるように構築され、信頼できる電力分布を提供します。

モーターコンタクタスターター配布ボックスモーターコンタクタの開始に使用されます。モーターの開始と停止を制御するためのコンタクター、過負荷リレー、およびその他のコンポーネントが含まれます。このタイプの流通ボックスは、さまざまな業界のモーター駆動型機器に不可欠です。

結論

差動保護は、高電圧のスイッチギアの重要な部分であり、電気機器の内部障害に対する信頼できる保護を提供します。差別的保護の原則、コンポーネント、およびアプリケーションを理解し、関連する課題に対処することにより、高電圧電気システムの安全で効率的な動作を確保することができます。

高電圧のスイッチギア製品に興味がある場合、または差別的保護に関する詳細情報が必要な場合は、調達とさらなる議論についてお問い合わせください。私たちの専門家チームは、電気システムのニーズに最適なソリューションを見つけるのを支援する準備ができています。

参照

1. ブラックバーン、JL（2014）。保護中継：原則とアプリケーション。 CRCプレス。
2. グロス、CA（2007）。発電、操作、および制御。 Wiley-インターサイエンス。
3. スティーブンソン、WD（1982）。電力システム分析の要素。マクグロー - ヒル。