Katika makala utajifunza kuhusu ulinzi tofauti ni nini, jinsi unavyofanya kazi, ni sifa gani chanya iliyo nayo. Pia itazungumza juu ya mapungufu gani ya ulinzi tofauti wa waya za umeme. Pia utajifunza mbinu za vitendo za kulinda vifaa na nyaya za umeme.
Aina tofauti ya ulinzi kwa sasa inachukuliwa kuwa ya kawaida na ya haraka zaidi. Ina uwezo wa kulinda mfumo kutoka kwa mzunguko mfupi wa awamu hadi awamu. Na katika mifumo hiyo inayotumia neutral msingi imara, inaweza kuzuia kwa urahisi tukio la mzunguko mfupi wa awamu moja. Aina tofauti ya ulinzi hutumika kulinda nyaya za umeme, injini za nguvu za juu, transfoma, jenereta.
Kuna aina mbili za ulinzi tofauti kwa jumla:
- Pamoja na mivutano ya kusawazisha.
- Na mkondo wa mzunguko.
Makala haya yatafanyikazote mbili za aina hizi za ulinzi tofauti huzingatiwa ili kujifunza mengi iwezekanavyo kuzihusu.
Kinga tofauti kwa kutumia mikondo inayozunguka
Kanuni ni kwamba mikondo inalinganishwa. Na kuwa sahihi zaidi, kuna kulinganisha kwa vigezo mwanzoni mwa kipengele, ulinzi ambao unafanywa, pamoja na mwisho. Mpango huu hutumiwa katika utekelezaji wa aina ya longitudinal na transverse. Ya kwanza hutumiwa kuhakikisha usalama wa mstari mmoja wa nguvu, motors za umeme, transfoma, jenereta. Ulinzi wa mstari wa tofauti wa longitudinal ni wa kawaida sana katika tasnia ya kisasa ya nguvu. Aina ya pili ya ulinzi tofauti hutumika wakati wa kutumia nyaya za umeme zinazofanya kazi sambamba.
Ulinzi wa tofauti wa longitudinal wa laini na vifaa
Ili kutekeleza ulinzi wa aina ya longitudinal, ni muhimu kusakinisha transfoma sawa za sasa katika ncha zote mbili. Upepo wao wa sekondari lazima uunganishwe kwa kila mmoja kwa mfululizo kwa usaidizi wa waya za ziada za umeme ambazo zinahitaji kushikamana na relays za sasa. Zaidi ya hayo, relays hizi za sasa lazima ziunganishwe na vilima vya sekondari kwa sambamba. Chini ya hali ya kawaida, pamoja na uwepo wa mzunguko mfupi wa nje, sasa sawa itapita katika windings zote za msingi za transfoma, ambazo zitakuwa sawa katika awamu na kwa ukubwa. Thamani ndogo kidogo itapita kupitia vilima vya sasa vya sumakuumeme ya relay. Unaweza kuhesabu kwa kutumia fomula rahisi:
Mimir=Mimi1-mimi2..
Chukulia kuwa vitegemezi vya sasa vya transfoma vitalingana kabisa. Kwa hivyo, tofauti iliyotajwa hapo juu katika maadili ya sasa ni karibu au sawa na sifuri. Kwa maneno mengine, Ir=0 na ulinzi haufanyi kazi kwa wakati huu. Wiring saidizi inayounganisha vilima vya pili vya transfoma huzunguka mkondo wa sasa.
Mpango wa ulinzi wa tofauti wa aina ya longitudinal
Mzunguko huu wa ulinzi wa tofauti hukuruhusu kupata thamani sawa za mikondo inayotiririka kupitia saketi ya pili ya transfoma. Kulingana na hili, tunaweza kuhitimisha kuwa mpango huu wa ulinzi uliitwa hivyo kwa sababu ya kanuni ya uendeshaji. Katika kesi hiyo, eneo ambalo liko moja kwa moja kati ya transfoma ya sasa huanguka kwenye eneo la ulinzi. Iwapo kuna mzunguko mfupi wa mzunguko, katika eneo la ulinzi, inapowezeshwa kutoka upande mmoja wa kibadilishaji, I1 ya sasa inapita kupitia vilima vya relay ya sumakuumeme. Inatumwa kwa mzunguko wa sekondari wa transformer, ambayo imewekwa upande wa pili wa mstari. Ni muhimu kuzingatia ukweli kwamba kuna upinzani wa juu sana katika upepo wa sekondari. Kwa hiyo, karibu hakuna sasa inapita ndani yake. Kwa mujibu wa kanuni hii, ulinzi wa tofauti wa matairi, jenereta, transfoma hufanya kazi. Katika tukio ambalo mimi1 inageuka kuwa sawa au kubwa kuliko Ir, ulinzi huanza kufanya kazi, na kufungua kikundi cha mawasiliano cha swichi.
Mzunguko mfupi na ulinzi wa mzunguko
Ikitokea mzunguko mfupi wa mzunguko ndani ya eneo lililohifadhiwa, zote mbilipande, sasa inapita kupitia relay ya sumakuumeme, sawa na jumla ya mikondo ya kila vilima. Katika kesi hii, ulinzi pia umeanzishwa kwa kufungua mawasiliano ya swichi. Mifano zote hapo juu zinadhani kwamba vigezo vyote vya kiufundi vya transfoma ni sawa kabisa. Kwa hivyo, mimir=0. Lakini hizi ni hali nzuri, kwa kweli, kutokana na tofauti ndogo katika utendaji wa mifumo ya magnetic ya mikondo ya msingi, vifaa vya umeme vinatofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa kila mmoja, hata kwa aina moja. Ikiwa kuna tofauti katika sifa za transfoma za sasa (wakati ulinzi wa awamu ya tofauti ya muundo unatekelezwa), basi mikondo ya nyaya za sekondari itatofautiana, hata ikiwa ya msingi ni sawa kabisa. Sasa tunahitaji kuzingatia jinsi saketi ya ulinzi tofauti inavyofanya kazi iwapo kuna mzunguko mfupi wa nje kwenye laini ya umeme.
Mzunguko mfupi wa nje
Katika uwepo wa saketi fupi ya nje, mkondo usio na usawa utapita kupitia upeanaji tofauti wa ulinzi wa sumakuumeme. Thamani yake moja kwa moja inategemea kile ambacho sasa kinapita kupitia mzunguko wa msingi wa transformer. Katika hali ya kawaida ya mzigo, thamani yake ni ndogo, lakini mbele ya mzunguko mfupi wa nje, huanza kuongezeka. Thamani yake pia inategemea wakati baada ya kuanza kwa kosa. Zaidi ya hayo, inapaswa kufikia thamani yake ya juu katika vipindi vichache vya kwanza baada ya kuanza kwa kufungwa. Ilikuwa ni wakati huu ambapo saketi fupi yote ya I inapita kwenye saketi za msingi za transfoma.
Pia ni muhimu kuzingatia kwamba mara ya kwanza mimi mzunguko mfupi unajumuisha aina mbili za sasa - moja kwa moja na mbadala. Pia wanaitwavipengele vya mara kwa mara na vya mara kwa mara. Kifaa cha ulinzi wa tofauti ni kwamba kuwepo kwa sehemu ya aperiodic katika sasa lazima daima kusababisha kueneza kwa kiasi kikubwa kwa mfumo wa magnetic wa transformer. Kwa hivyo, tofauti ya uwezekano wa kutokuwa na usawa huongezeka sana. Wakati mzunguko mfupi wa sasa unapoanza kupungua, thamani ya usawa ya mfumo pia hupungua. Kulingana na kanuni hii, ulinzi tofauti wa kibadilishaji cha umeme unafanywa.
Unyeti wa miundo ya kinga
Aina zote za ulinzi tofauti zinafanya kazi haraka. Na hazifanyi kazi mbele ya mzunguko mfupi wa nje, kwa hiyo ni muhimu kuchagua relays za umeme, kwa kuzingatia kiwango cha juu kinachowezekana cha usawa wa sasa katika mfumo mbele ya mzunguko mfupi wa nje. Inafaa kuzingatia ukweli kwamba aina hii ya ulinzi ina unyeti wa chini sana. Ili kuiongeza, lazima ukidhi masharti mengi. Kwanza, ni muhimu kutumia transfoma za sasa ambazo hazijaza nyaya za magnetic wakati sasa inapita kupitia mzunguko wa msingi (bila kujali thamani yake). Pili, inashauriwa kutumia vifaa vya umeme vya aina ya kueneza haraka. Lazima ziunganishwe na vilima vya sekondari vya vitu vya kulindwa. Relay ya sumakuumeme imeunganishwa kwa kibadilishaji cha kueneza kwa haraka (ulinzi wa utofauti wa sasa unakuwa wa kutegemewa iwezekanavyo) sambamba na vilima vyake vya pili. Hivi ndivyo ulinzi wa utofautishaji wa jenereta au transfoma hufanya kazi.
Ongeza usikivu
Chukulia kuwa mzunguko mfupi wa nje umetokea. Katika kesi hii, sasa fulani inapita kupitia nyaya za msingi za transfoma za kinga, zinazojumuisha vipengele vya aperiodic na vipindi. "Vipengele" sawa vipo katika sasa isiyo na usawa ambayo inapita kupitia upepo wa msingi wa transformer ya kueneza kwa kasi. Katika kesi hii, sehemu ya aperiodic ya sasa imejaa kwa kiasi kikubwa msingi. Kwa hiyo, mabadiliko ya sasa katika mzunguko wa sekondari haifanyiki. Kwa kupungua kwa sehemu ya aperiodic, kupungua kwa kiasi kikubwa katika kueneza kwa mzunguko wa magnetic hutokea, na hatua kwa hatua thamani fulani ya sasa huanza kuonekana katika mzunguko wa sekondari. Lakini kiwango cha juu cha usawa wa sasa kitakuwa kidogo sana kuliko kutokuwepo kwa transformer ya kueneza haraka. Kwa hivyo, unaweza kuongeza usikivu kwa kuweka thamani ya sasa ya ulinzi chini ya au sawa na thamani ya juu zaidi ya tofauti inayoweza kutokea isiyo na usawa.
Sifa chanya za ulinzi tofauti
Katika vipindi vya kwanza, mzunguko wa sumaku hujaa kwa nguvu sana, mageuzi hayafanyiki. Lakini baada ya kuoza kwa sehemu ya aperiodic, sehemu ya mara kwa mara huanza kubadilika katika mzunguko wa sekondari. Inafaa kulipa kipaumbele kwa ukweli kwamba ni muhimu sana. Kwa hiyo, relay ya umeme inafanya kazi na kuzima mzunguko uliohifadhiwa. Kiwango cha chini sana cha mabadiliko kwa kipindi cha kwanza takriban moja na nusu hupunguza hatua ya mzunguko wa ulinzi. Lakini hii haina jukumu kubwa katika ujenzi wa saketi za kitendo za ulinzi wa mzunguko.
Kinga ya kibadilishaji cha kibadilishaji cha umeme haifanyi kazi katika hali ambapo kuna uharibifu wa saketi ya umeme nje ya eneo la ulinzi. Kwa hiyo, kuchelewa kwa muda na kuchagua hauhitajiki. Muda wa kujibu ulinzi ni kati ya sekunde 0.05 hadi 0.1. Hii ni faida kubwa ya aina hii ya ulinzi tofauti. Lakini kuna faida nyingine - kiwango cha juu sana cha unyeti, hasa wakati wa kutumia transformer ya kueneza haraka. Miongoni mwa faida ndogo, inafaa kuzingatia kama vile urahisi na kuegemea juu sana.
Sifa hasi
Lakini ulinzi wa tofauti wa longitudinal na wa mpito una hasara. Kwa mfano, haina uwezo wa kulinda mzunguko wa umeme wakati unakabiliwa na mzunguko mfupi kutoka nje. Pia, haina uwezo wa kufungua saketi ya umeme inapozidiwa sana.
Kwa bahati mbaya, ulinzi unaweza kufanya kazi ikiwa saketi kisaidizi imeharibika, ambayo njia ya pili ya kujikunja imeunganishwa. Lakini faida zote za ulinzi wa tofauti na mzunguko wa sasa husumbua hasara hizi ndogo. Lakini zina uwezo wa kulinda nyaya za umeme za urefu mfupi sana, zisizozidi kilomita moja.
Mara nyingi hutumiwa katika utekelezaji wa ulinzi wa waya, kwa msaada wa vifaa mbalimbali muhimu kwa uendeshaji wa vituo vya nguvu na jenereta. Katika tukio ambalo urefu wa mstari wa nguvu ni kubwa sana, kwa mfano, ni makumi kadhaa ya kilomita, ulinzi kulingana namzunguko huu ni vigumu sana kufanya, kwa vile ni muhimu kutumia waya zilizo na sehemu kubwa ya msalaba kwa kuunganisha relays za umeme na upepo wa pili wa transfoma.
Ikiwa unatumia waya za kawaida, basi mzigo kwenye transfoma za sasa utakuwa mkubwa sana, pamoja na sasa isiyo na usawa. Lakini kuhusu usikivu, inakuwa chini sana.
Miundo ya relay za ulinzi na upeo wa saketi
Katika nyaya ndefu sana za umeme, saketi hutumiwa ambamo kuna relay ya ulinzi ya muundo maalum. Pamoja nayo, unaweza kutoa kiwango cha kawaida cha unyeti, na kutumia waya za kawaida za kuunganisha. Ulinzi wa utofautishaji wa mpito hufanya kazi kwa kulinganisha mkondo katika mistari miwili katika awamu na ukubwa.
Ulinzi wa utofauti wa kasi ya juu hutumika katika njia za umeme ambapo volteji hutiririka katika safu ya volti 3-35 elfu. Hii hutoa ulinzi wa kuaminika dhidi ya mzunguko mfupi wa awamu hadi awamu. Ulinzi wa tofauti unafanywa kwa awamu mbili kutokana na ukweli kwamba mtandao wa nguvu na voltages za uendeshaji hapo juu haujawekwa na upande wowote. Vinginevyo, upande wowote huunganishwa chini kwa njia ya arc chute.
Nyeya saidizi katika muundo wa saketi za kinga
Transfoma za sasa ziko katika ukaribu wa karibu. Kwa hiyo, waya za msaidizi ni badala fupi. Wakati wa kutumia waya wa kipenyo kidogotransfoma itakuwa wazi kwa kiasi chini mzigo. Kuhusu sasa isiyo na usawa, pia ni ndogo. Lakini kiwango cha unyeti ni cha juu sana. Katika tukio la kukatwa kwa mstari wowote, ulinzi wa tofauti unakuwa wa sasa, hakuna kuchelewa kwa muda na kuchagua. Ili kuzuia kengele za uwongo, unganisha wasaidizi wa laini katika muunganisho wa saketi.
Kinga ya utofautishaji wa mzunguko wa nje
Ulinzi wa mpito hutumika sana katika uundaji wa mifumo ya laini inayofanya kazi sambamba. Swichi zimewekwa pande zote mbili za mstari. Jambo la msingi ni kwamba mistari hiyo ni vigumu sana kulinda na nyaya rahisi. Sababu ni kwamba haiwezekani kufikia kiwango cha kawaida cha kuchagua. Ili kuboresha uteuzi, ucheleweshaji wa wakati lazima uchaguliwe kwa uangalifu. Lakini katika kesi ya kutumia ulinzi wa tofauti ulioelekezwa kwa njia tofauti, ucheleweshaji wa wakati hauhitajiki, uchaguzi ni wa juu sana. Ana viungo vikuu:
- Uelekeo wa nguvu. Relays za mwelekeo wa nguvu zinazofanya mara mbili hutumiwa mara nyingi. Wakati mwingine jozi ya upeanaji wa ulinzi wa kaimu mmoja hutumiwa ambao hufanya kazi kwa maelekezo tofauti ya nishati.
- Kuanzia - kama sheria, relay za kasi ya juu na upeo wa juu unaowezekana wa sasa hutumiwa katika jukumu lake.
Muundo wa mfumo ni kwamba transfoma za sasa zilizo na vilima vya pili vilivyounganishwa katika mzunguko wa sasa unaozunguka huwekwa kwenye mistari. Lakini vilima vyote vya sasa vinawashwa kwa mfululizo, baada yanini wanaunganishwa kwa msaada wa waya za ziada kwa transfoma ya sasa. Ili ulinzi wa awamu tofauti kufanya kazi, voltage hutolewa kwa relay kwa kutumia mabasi ya mitambo. Ni juu yao kwamba kit nzima imewekwa. Ikiwa unatazama mzunguko wa kubadili nyaya za sekondari za transfoma na relay ya kinga, tunaweza kuhitimisha kwa nini inaitwa "iliyoelekezwa nane". Mfumo wote unafanywa kwa seti mbili. Kuna seti moja katika kila mwisho wa laini, ambayo hutoa ulinzi wa tofauti wa sasa wa laini ya umeme.
Mzunguko wa usambazaji wa awamu moja
Voltage kwa relay ya ulinzi hutolewa kwa awamu ya nyuma kwa kile kinachohitajika ili kukata laini moja yenye uharibifu. Katika operesheni ya kawaida (ikiwa ni pamoja na mbele ya mzunguko mfupi wa nje), sasa tu isiyo na usawa inapita kupitia vilima vya relay. Ili kuepuka safari za uongo, ni muhimu kwamba relays za kuanzia ziwe na sasa ya safari kubwa kuliko sasa isiyo na usawa. Zingatia kazi ya kulinda mistari miwili.
Mwanzoni mwa saketi fupi, baadhi ya mkondo wa maji hutiririka katika eneo la ulinzi la laini ya pili. Inafaa kuzingatia ukweli kwamba:
- Anza relay imewashwa.
- Kando ya kituo kidogo, upeanaji wa mwelekeo wa nishati hufungua viunganishi vya kikatiza mzunguko.
- Kutoka kando ya kituo kidogo cha pili, laini pia imetenganishwa kwa kutumia swichi.
- Katika relay ya mwelekeo wa nishati, torati ni hasi, kwa hivyo anwani zimefunguliwa.
Katika vilima vya relay ya ulinzi ya mstari wa kwanzamwelekeo wa mabadiliko ya harakati ya sasa (kuhusiana na mstari wa kwanza) wakati wa mzunguko mfupi. Relay ya mwelekeo wa nguvu huweka kikundi cha mawasiliano katika hali ya wazi. Vikata umeme vilivyo upande wa vituo vyote viwili vinafunguliwa.
Kinga kama hicho pekee cha utofautishaji wa laini kinaweza kufanya kazi ipasavyo tu wakati mistari yote miwili inaendeshwa kwa sambamba. Katika tukio ambalo mmoja wao amezimwa, kanuni ya uendeshaji wa ulinzi wa tofauti inakiukwa. Kwa hiyo, ulinzi zaidi unasababisha kuzima bila kuchagua kwa mstari wa pili wakati wa mzunguko mfupi wa nje. Katika kesi hii, inakuwa mkondo wa kawaida wa mwelekeo, na hauna kuchelewa kwa muda. Ili kuepusha hili, ulinzi wa mwelekeo-mwitu huzimwa kiotomatiki wakati wa kukatwa kwa laini moja kwa kuvunja mzunguko na mwasiliani msaidizi.
Aina za ziada za ulinzi
Mikondo ya kujikwaa ya relay zinazoanzia lazima iwe kubwa kuliko mikondo isiyosawazisha wakati wa saketi fupi ya nje. Ili kuepuka chanya za uwongo wakati moja ya mistari imekatwa na kiwango cha juu cha sasa cha mzigo hupitia moja iliyobaki, ni muhimu kuwa ni kubwa zaidi kuliko tofauti ya uwezo usio na usawa. Ikiwa kuna aina pinzani ya ulinzi wa tofauti kwenye mstari, digrii za ziada lazima zitolewe.
Zitaruhusu laini moja kulindwa wakati inayofanana imezimwa. Kawaida hutumiwa kwa ulinzi wa overcurrent wakati wa mzunguko mfupi wa nje (katika kesi hii ulinzi wa tofauti haufanyi). Kwa kuongeza, ulinzi wa ziadani nakala rudufu kwa tofauti (ikiwa ya mwisho imeshindwa).
Kinga ya sasa ya mwelekeo na isiyo ya mwelekeo, vipunguzi, n.k. hutumiwa mara nyingi. Ulinzi wa utofauti wa mwelekeo mtambuka ni rahisi katika muundo, unategemewa sana na umetumika sana katika mitandao ya umeme yenye voltages ya volti elfu 35 au zaidi. Hivi ndivyo ulinzi wa utofauti unavyofanya kazi, kanuni yake ya uendeshaji ni rahisi sana, lakini bado unahitaji kujua angalau misingi ya uhandisi wa umeme ili kuelewa ugumu wote.
