2 ahol α a relére jellemző belső szög. A fázisszögrelé karakterisztikája az alábbi ábrán figyelhető meg.

Átírás

1 VEL.6 mpedancia-mérés szög- és mérlegelven. A távolsági védelem elve, elépítése egymérőelemes esetben. ülönböző zárlato impedanciamérése. Távolsági védelme oozatszámítása. mpedanciamérés szögelv segítségével Fázisszögreléne nevezzü azt a apcsolást, amely ét váltaozó áramú villamos mennyiség, és egymáshoz viszonyított szöghelyzetétől teszi üggővé műödését. A relé megszólalási egyenlete: α arc (α 8 ), ahol α a relére jellemző belső szög. A ázisszögrelé araterisztiája az alábbi ábrán igyelhető meg. Megszólalás aor övetezi be, amior α-nál nagyobb szöggel megelőzi vetort Ha egy ilyen szögrelé ét bemenetére a védendő objetum áramána és eszültségéne megelelő ombinációját apcsoljá, aor tetszőleges ör vagy egyenes araterisztia érhető el. Általánosan: és, ahol és a védendő berendezés eszültsége és árama;,,, pedig alalmasan megválasztott onstans omplex számo. A helye az impedanciasíon, amelyere a szögrelé műödi, a övetező módon határozható meg. A műödés határesete, azaz a araterisztia vonala, amior az vetor szöge éppen megegyezi a ázisszögrelé jx α szögével: e, ahol a hányados omplex vetor abszolút értée, tetszőleges szám. jx j(αϕ) endezve és igyelembe véve, hogy /, aor e e, ahol ϕ arc. Az ábrán látható, hogy azona a vetorona a végpontjai, amelye azt az egyenletet ielégíti, egy örön helyezedne el, amely átmegy a és a vetor (mérési ponto) csúcspontján és a erületi szöge (αφ). A relé megszólal a örön belül levő impedanciá esetén és reteszel a örön ívüliere. 8

2 mpedanciamérés mérlegelv segítségével A mérlegrelé ét villamos mennyiség abszolút értéét hasonlítjá össze és a műödésü eltétele az, hogy, ahol valós állandó. A relé egyenlete a övetezőéppen alaul:, endezve és igyelembe véve, hogy /; Az alábbi ábra bemutatja, hogy a araterisztia ör vagy egyenes, mert a ör azon ponto mértani helye, amelye ét adott ponttól való távolságána aránya állandó. A ét pont a és a vetoro végpontjai, az arány pedig a, amely egyenesnél egységnyi. A mérlegrelével, hasonlóan a ázisszögreléhez, előállítható az ismert reléaraterisztiá, így az impedancirelé araterosztiája is, amely az alábbi ábrán látható. A megvalósítása és választásával a legegyszerűbb., továbbá. Az impedanciaör özéppontjána eltolása a ezdőpontból a választásával oldható meg, az alábbi ábrán igyelhető meg. Egyenlete pedig a övetező. 8 A távolsági védelem elépítése A távolsági védelmeet szabadvezetéi távvezeténél alalmazzá. A védelem a védendő leágazásból apja a táplálást. (vagy aumulátorról), és a mérendő jeleet is ( áram,eszültség). Az oltalmazandó vonalról mérőváltóal (áram, eszültség) veszi le a méréshez szüséges adatoat a védelem. A galvanius leválasztás után a védelme megelelő árammenetet hozun létre, amit mára a védelem özvetlenül el tud dolgozni. A távolsági védelem a mért eszültségből és áramból impedanciát (/.z*) számol, és ha ez a védelemben leállított érténél isebb, aor a védelem megszólal, és ioldási parancsot ad a megszaítóna.

3 A távolsági védelmeet egymáshoz, illetve más védelmehez ell szinronizálni alállomásoon belül, ha hurolt hálózati topológiával állun szemben.. A védelme egymáshoz való szinronizálása a védelem szeletivitása érdeében ontos. Hurolt hálózato alapvédelmére ejlesztetté i az impedancia-mérési elven műödő, irányított, többlépcsős védelmet, a távolsági védelmet. A védelem a övetező ő részeből áll: ébresztőeleme (indítóeleme); iválasztó-rendszer (egy mérőelemes védelemnél); impedancia-mérőelem; teljesítmény-irányelem; többlépcsős időrelé; parancsadó elem. Az ébresztőelem eladata az, hogy megülönböztesse a normális üzemállapotot a zárlatostól és ébressze, élesítse a védelem többi részét, indítsa a többlépcsős időrelét, amely átapcsolja a mérőelem-rendszert a magasabb oozatora, iválasztja a zárlatos ázist, és megszabja a védelem távoli tartaléolásána hatótávolságát. A távolsági védelem szinronizálása azt jelenti, hogy a ésleltetést a szeletivitás megtartása mellett a vezeté ét végén lévõ távolsági védelem mûödéséne inormációátviteli úton történõ összeapcsolásával lehet iüszöbölni, mindét védelem saját ioldásána tényét özli a másial. mpedanciamérés egyázisú zárlati áramhuroban A távolsági védelem mérőeleme egyázisú impedanciacsöenési, esetleg admittancia- vagy reatanciarelé. Amely érintezőjét aor zárja, ha a eszültség és áram hányadosa isebb, mint a relé megszólalási értée. A lépcsős jelleggörbe valamennyi oozatát egyazon impedanciarelé méri. A mérõelem mindig egyázisú zárlati áramhuro impedanciáját méri az összes zárlatajtánál, így az impedanciamérés elvét elégséges egyázisú sémán tanulmányozni. A zárlat helyén a eszültség nulla, az A és B vezetévégeen levő távolsági védelme eszültségváltóin A A A, illetve B B B a eszültség. A távolsági védelem által mért hányados mindét védelemnél éppen a hibahelyig terjedő impedancia, azaz A A és B A B B Az impedanciamérés üggetlen a zárlati áram nagyságától, így a meghatározott ioldási jelleggörbe bármilyen üzemállapotban érvényes. étázisú zárlat (F) hibatávolságána mérése A védelem és a hibahely özötti pozitív sorrendű impedancia esetén a védelem által mért eszültség ; a hányadosmérés pedig eredményt szolgáltat. Az egyszeres impedancia méréséhez tehát a védelemne az áram étszeresét ell előállítania, mioris A védelem a övetező egyázisú mennyiségeel végzi a hányadosmérést: zárlatnál: T zárlatnál:, ahol, mivel T, ahol T, mivel T 8 ; T ; T T zárlatnál:, ahol T, mivel T ; T Háromázisú zárlat (F) hibatávolságána mérése A távolságban ellépő zárlatnál védelem helyén mérhető áziseszültsége: T T A áziseszültsége és ázisáramo hányadosai tehát a tényleges

4 84 hibatávolságot adjá, azaz T T. Ha a védelem valamennyi F zárlatot és ázis mennyiségeivel méri, aor A vonali eszültségeből és a ázisáramo ülönbségéből épzett hányados tehát valamennyi áziszárlat (F és F) hibatávolságát szabatosan szolgáltatja. Földrövidzárlato (FN, FN és F) hibatávolságána mérése Jelen esetben a távolsági védelem mérőeleméne a ázis-öld alotta áramhuro impedanciáját ell megmérnie. A zérus sorrendű impedancia miatt a huro impedanciája nem lesz azonos a áziszárlatonál mért értéeel. A zárlatra jellemző áziseszültség és ázisáram hányadosa a szimmetrius összetevőel iejezve: Mivel a hálózaton és (ahol ~), a mérhető impedancia: Ahhoz, hogy az eredmény legyen, azaz a szorzójaént szereplő tört értée legyen, a nevezőben lévő ázisáram helyett orrigált áramot ell a mérőelem áramteercseibe vezetni. Mivel azonban az áramváltó szeunder örében csa és áll rendelezésre, ezért a szüséges orrigált áramot írju el eze elhasználásával ) ( A ompenzálás révén a védelem mérőeleme által mért impedancia: ) ( Távolsági védelme oozatszámítása Az első és másodi oozato számítása Az AB szaasz egy tetszőleges hurolt hálózat egyi vezetője, BC pedig a B végéhez csatlaozó további vezetée özül a legrövidebb. A vezetée impedanciája AB, illetve BC. Az A jelű védelem első impedanciaoozata A, a másodi A, a BC vezeté B végén lévő védelem első oozata B. A lépcsõzés logiája az egyenlõ százaléos szóráso elvét öveti. A védelme saját mérési pontatlanságát, a mérőváltó hibáit, az elhanyagolt terhelési áramo beolyását együttesen egy ε ± szórási tényezővel vesszü igyelembe. Ez azt jelenti, hogy a beállított impedanciaoozat a valóságban (- < < ( értée özött tetszőlegesen változhat. A szórási tényező értéét a gyaorlatban ugyanis ε,5-re, 5%-ra szotá elvenni. A lépcsõzés alapszabálya az, hogy a szomszédos védelme egyes oozatai azo megengedett és edvezõtlen irányú legnagyobb szórása esetén se edjé vagy eresztezzé egymást. A védelem elsõ lépcsõjére az a

5 övetelmény írható el, hogy a maximális oozatnyúlás esetén se érjen bele a övetezõ vezetébe: ( A AB, amiből AB A ( A másodi oozat minimumát az a övetelmény szabja meg, hogy a védelem saját özvetlenül védendõ vezetéét legalább a másodi oozatban még maximális oozatzsugorodás esetén is edje, tehát: ( A AB AB A ( A másodi oozat maximumát abból a eltételbõl lehet meghatározni, hogy az A védelem másodi oozata legnagyobb nyúlás és a B védelem elsõ oozatána vége a legnagyobb zsugorodás esetén sem edheti át egymást: ( A AB ( BA, BC ( az előbbie szerint viszont A mintájára: B ( A AB BC, ( ( amiből eltétel AB ε A ε BC ( Az impedancia-mérés csa aor ad a öldrajzi távolsággal arányos hibatávolságot, ha a védelemnél mérhetõ eszültséget a hibahely nulla eszültségével összeötõ egyenes törésmentes. Ez aor teljesül, ha a védelem áramváltóján a eszültséget létrehozó teljes áram áthalad. Ha a védelem és a hibahely özött özbensõ árambetáplálás vagy elágazás van, a mérés torzul. Torzítási tényező A B (, ha nincs özbenső betáplálás): ξ A 85