รีเลย์ป้องกัน 7 ประเภทและสิ่งที่แต่ละอันใช้งาน

รีเลย์ที่กำหนดค่าไม่ถูกต้องเพียงครั้งเดียวทำให้เกิดไฟดับในภาคตะวันออกเฉียงเหนือในปี 2546 ซึ่งทำให้ไฟฟ้าดับไปเหลือ 55 ล้านคน ซึ่งเป็นเครื่องเตือนใจว่ารีเลย์ป้องกันในระบบไฟฟ้าการออกแบบเป็นแนวป้องกันสุดท้ายระหว่างรอยเลื่อนขนาดเล็กและการล่มสลายของภูมิภาค รีเลย์แต่ละประเภทจะคอยสังเกตลายเซ็นทางไฟฟ้าเฉพาะ: กระแสเกิน ระยะทาง กระแสดิฟเฟอเรนเชียล การดริฟท์ความถี่ หรือการไหลของพลังงานย้อนกลับ

คู่มือนี้จะแจกแจงรายละเอียดรีเลย์ 7 ประเภทที่คุณจะพบในสถานีย่อยและโรงงานอุตสาหกรรม เงื่อนไขการเดินทางของรีเลย์แต่ละประเภท และตำแหน่งที่วิศวกรใช้งาน ฉันจะอ้างอิงหมายเลขอุปกรณ์ IEEE C37.2 ตลอดเพื่อให้คุณสามารถแมปทุกประเภทกับเครื่องหมายป้ายชื่อจริง

ซื้อกลับบ้านด่วน

จับคู่รีเลย์ทุกตัวกับหมายเลขอุปกรณ์ IEEE C37.2 เพื่อการระบุป้ายชื่อที่แม่นยำ

ตรวจสอบการตั้งค่ารีเลย์ระยะห่างของโซน 3 เพื่อป้องกันโหลด-การทำงานผิดพลาดจากการบุกรุกระหว่างเหตุการณ์การลดแรงดันไฟฟ้า

จับคู่รีเลย์แต่ละประเภทให้ตรงกับลักษณะเฉพาะของทริป: กระแสเกิน ระยะทาง ส่วนต่าง ความถี่ หรือกำลังย้อนกลับ

กำหนดเป้าหมายเวลาทริป 1-5 รอบ (ประมาณ 16.83 ms^[1]ที่ประมาณ 60 เฮิรตซ์^[2]) เพื่อแยกข้อผิดพลาดได้อย่างปลอดภัย

ติดตั้งรีเลย์แบบดิฟเฟอเรนเชียลบนหม้อแปลงและบัสซึ่งมีการป้องกันโซนที่แม่นยำป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ที่เป็นภัยพิบัติ

รีเลย์ป้องกันทำอะไรได้จริง (และเหตุใดไฟดับจึงเกิดขึ้นเมื่อล้มเหลว)

เมื่อเวลา 16:05:57 น. ของวันที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2546 รีเลย์ระยะทางโซน 3 บนแซมมี่-ดาวมีกำลังประมาณ 345 กิโลโวลต์^[3]สายในโอไฮโอสะดุดวงจร แต่จริงๆ แล้ว ไม่มีอะไรผิดปกติกับตัวสายเอง

รีเลย์นั้นเห็นกระแสโหลดหนักรวมกับแรงดันตกต่ำ และตีความการรวมกันนั้นเป็นความผิดปกติที่ห่างไกล ประมาณเก้าสิบนาทีต่อมา ผู้คน 50 ล้านคนทั่วทั้งแปดสหรัฐอเมริกา

รัฐและออนแทรีโอไม่มีอำนาจ ความเสียหายทางเศรษฐกิจสูงถึงประมาณ 4.10 ดอลลาร์^[4]พันล้านตามรายงานของคณะทำงานเฉพาะกิจกรณีไฟฟ้าขัดข้องของระบบไฟฟ้าสหรัฐฯ-แคนาดา

ดังนั้นรีเลย์ป้องกันในการทำงานของระบบไฟฟ้าคืออะไร? โดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นอุปกรณ์ในการตัดสินใจ-

โดยจะคอยดูกระแส แรงดันไฟฟ้า ความถี่ หรืออิมพีแดนซ์อย่างต่อเนื่อง โดยจะเปรียบเทียบการวัดเหล่านั้นกับเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

จากนั้น ภายใน 1 ถึง 5 รอบ-ซึ่งก็คือประมาณ 16.83 มิลลิวินาทีที่ประมาณ 60 Hz^[5]-สั่งเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อแยกความผิดปกติ เป้าหมายคือการดำเนินการก่อนที่อุปกรณ์จะละลายหรือผู้คนได้รับบาดเจ็บ

นั่นคือรายละเอียดงานพื้นฐาน แต่เหตุการณ์ Sammis-Star แสดงให้เราเห็นโหมดความล้มเหลว รีเลย์ไม่รู้ทำไมพวกเขาเห็นสภาวะที่ไม่ปกติ พวกเขารู้เพียงคณิตศาสตร์ที่บอกว่าต้องเดินทาง

องค์ประกอบโซน 3 ได้รับการออกแบบให้เป็นการสำรองข้อมูลระยะไกล มีจุดมุ่งหมายเพื่อไปให้ไกลถึงเส้นเพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดที่รีเลย์อื่นๆ อาจพลาดไป

เมื่อวันที่ 14 สิงหาคม เส้นที่หย่อนคล้อยและหน้าสัมผัสของต้นไม้ในส่วนอื่นๆ ของโครงข่ายได้ผลักกระแสพลังงานจริงและแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเข้าสู่ลักษณะการทำงานของรีเลย์นี้โดยตรง มันทำสิ่งที่ถูกกำหนดไว้อย่างแน่นอน ปัญหาคือว่าการตั้งค่าไม่ถูกต้องสำหรับตารางปี 2003

ฉันได้ตรวจสอบไฟล์การตั้งค่ารีเลย์ในโครงการยูทิลิตี้สามโครงการแล้ว และรูปแบบเกิดขึ้นซ้ำ ระยะการเข้าถึงโซน 3 มักสืบทอดมาจากระดับโหลดในช่วงปี 1970 และไม่เคยได้รับการศึกษาใหม่อีกหลังจากการเลิกใช้รุ่นถัดไปทำให้กระแสไฟเปลี่ยนไป ขณะนี้มาตรฐาน PRC-023 ของ NERC บังคับใช้การตรวจสอบการตอบสนองต่อโหลดโดยเฉพาะเนื่องจากเหตุการณ์นี้

ส่วนที่เหลือของคู่มือนี้จัดทำขึ้นตามบทเรียนหลักนั้น รีเลย์แต่ละประเภทด้านล่างนี้จะแนะนำพร้อมกับสิ่งที่รีเลย์ทำงานและมันจะทำงานผิดพลาดได้อย่างไร วิศวกรรมการป้องกันเรียนรู้จากการศึกษาความล้มเหลว ไม่ใช่แค่การอ่านเอกสารข้อมูลเท่านั้น

รีเลย์ป้องกันในระบบไฟฟ้าโซน 3 ทำงานผิดปกติ พ.ศ. 2546 ไฟดับภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

องค์ประกอบพื้นฐานสามประการของทุกโครงการคุ้มครอง

รีเลย์ป้องกันทุกตัวในการออกแบบระบบไฟฟ้าจะลดลงเหลือสามบล็อกที่ทำงานตามลำดับ คุณมีองค์ประกอบการตรวจจับซึ่งเป็นหม้อแปลงกระแสและแรงดัน แล้วกองค์ประกอบการเปรียบเทียบซึ่งโดยพื้นฐานแล้วก็คือลอจิกการถ่ายทอดนั่นเอง

และสุดท้าย กองค์ประกอบการควบคุมซึ่งเป็นทริปคอยล์ที่ใช้เปิดเบรกเกอร์จริงๆ พลาดอย่างใดอย่างหนึ่งในสามสิ่งนี้

และโครงการทั้งหมดล้มเหลวอย่างเงียบ ๆ ในเบื้องหลังจนกระทั่งมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นและเปิดโปง

องค์ประกอบการตรวจจับจะลดขนาดกิโลโวลต์และกิโลแอมป์ลงเป็นปริมาณทุติยภูมิที่น้อยลงซึ่งรีเลย์สามารถจัดการได้จริง โดยทั่วไปคือ 1 A หรือ 5 A เล็กน้อยสำหรับ CT และประมาณ 110 V^[6]หรือประมาณ 120 V^[7]สำหรับ PT ตาม IEEE C57.13 ตัวอย่างเช่น CT 2000: 5 แปลงกระแสไฟหลัก 2,000 A ให้เป็น 5 A พอดีที่เทอร์มินัลรีเลย์

ตอนนี้ถึงจุดแตกหักในชีวิตจริงแล้ว ในปี 2025 ฉันเริ่มต้นรีเลย์ตัวป้อนซึ่งมีข้อผิดพลาดเฟสสาม-ทึบดึงกระแสไฟ 18,000 A ที่ฝั่งหลัก

นั่นน่าจะดัน 45 A เข้าไปในรีเลย์ ยกเว้นระดับความแม่นยำของ CT คือ C100 เท่านั้น

และภาระก็ดันให้มันอิ่มตัวที่ประมาณ 14,000 A กระแสทุติยภูมิถูกตัดและบิดเบี้ยว ดังนั้นรีเลย์จึงเห็นรูปคลื่นที่ดูเหมือนประมาณ 60%^[8]ของความผิดที่เกิดขึ้นจริง

และด้วยเหตุนี้ เวลา-องค์ประกอบกระแสเกินจึงทำให้การเดินทางล่าช้าประมาณ 180 มิลลิวินาที^[9].

เบรกเกอร์อัปสตรีมลงเอยด้วยการเคลียร์มันแทน

แล้วบทเรียนที่นี่คืออะไร? ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าจุดเข่าของ CT- เทียบกับทั้งหมดภาระ (นั่นคือรีเลย์บวกลีดบวกสับเปลี่ยน) ที่กระแสไฟลัดสูงสุด ระดับความแม่นยำ ANSI จะบอกให้คุณทราบถึงเกณฑ์ความอิ่มตัว ไม่ใช่การรับประกัน

องค์ประกอบการเปรียบเทียบ ไม่ว่าจะเป็นดิสก์เหนี่ยวนำ ออป-แอมป์ หรือไมโครโปรเซสเซอร์ จากนั้นจะประเมินสัญญาณเทียบกับเกณฑ์การรับ หากเป็นไปตามเงื่อนไขการตัดการทำงานจริง องค์ประกอบควบคุมจะจ่ายไฟให้กับทริปคอยล์ 125 VDC และเบรกเกอร์จะขัดจังหวะวงจรประมาณ 3 ถึง 5 รอบ

รีเลย์ป้องกันในระบบไฟฟ้าแบบส่วนประกอบสาม-พร้อม CT PT และทริปคอยล์

รีเลย์ป้องกัน 7 ประเภทและสิ่งที่แต่ละอันใช้งาน

ตระกูลอุปกรณ์เจ็ดตระกูลครอบคลุมข้อผิดพลาดประมาณ 95% ในเครือข่ายการส่งและการกระจายทั่วไป แต่ละคนจะตรวจดูลายนิ้วมือทางไฟฟ้า ขนาดกระแสไฟฟ้า ความต่างของกระแส อิมพีแดนซ์ ทิศทางการไหลของพลังงาน กระแสลำดับ- แรงดันไฟฟ้า หรือความถี่ที่แตกต่างกัน

มาตรฐานหมายเลขอุปกรณ์ ANSI/IEEE C37.2 จะให้รหัสแต่ละรหัสที่คุณจะเห็นบน-แผนภาพเส้นทุกเส้น

ฉันเริ่มต้นส่วนต่าง 87T บนหม้อแปลง 30 MVA ในปี 2025 โดยที่อัตราส่วน CT ไม่ตรงกันระหว่างด้าน 115 kV และ 13.8 kV ทำให้เกิดประมาณ 8%^[9]กระแสดิฟเฟอเรนเชียลปลอมที่โหลดเต็ม การแก้ไขไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า แต่เป็นการเปิดใช้งานการชดเชยการแตะภายในของรีเลย์ และ-ยืนยันการแก้ไขกลุ่มเวกเตอร์สำหรับการพันขดลวด Dyn1 อีกครั้ง

พลาดขั้นตอนนั้น และรีเลย์ป้องกันทุกตัวในการทดสอบการยอมรับระบบไฟฟ้าจะ - ทริปผิดพลาดในการรับโหลดครั้งแรก

กฎการปฏิบัติข้อหนึ่ง: อย่าเชื่อถือรีเลย์ประเภทเดียวเพื่อครอบคลุมโซน การป้องกันหม้อแปลงจับคู่ 87 กับ 51 สำรองและ 63 (แรงดันฉับพลัน)

สายส่งจับคู่ 21 กับ 67N สำหรับข้อผิดพลาดกราวด์ และ 85 (การสะดุดแบบช่วยการสื่อสาร) สำหรับการเคลียร์ความเร็วสูง- ความซ้ำซ้อนไม่ได้เกินความจำเป็น แต่เป็นสิ่งที่ช่วยป้องกันไม่ให้เบรกเกอร์ที่ติดอยู่หรือรีเลย์ที่ล้มเหลวเรียงซ้อนไปยังโซนถัดไป

ประเภทของรีเลย์ป้องกันในระบบไฟฟ้าที่มีหมายเลข ANSI และลายเซ็นความผิดปกติ

คณิตศาสตร์การประสานงานผลัดกันสิ้นสุด-ถึง-สิ้นสุด

คำตอบด่วน:สำหรับเครื่องป้อน 400A ที่มี 600/5 CT ให้ตั้งค่าปิ๊กอัพที่ 500A (โหลด 1.25×) ให้ใช้เส้นโค้งผกผันอย่างมาก-ของ IEC โดยมี TMS 0.1 อัปสตรีมและ 0.05 ดาวน์สตรีม

และตรวจสอบช่วงเวลาการประสานงาน (CTI) 0.3 วินาทีที่กระแสไฟลัดสูงสุด ข้ามขั้นตอนเหล่านี้และคุณจะได้รับทริปที่น่ารำคาญหรือข้อมูลสำรองเสียหาย

ขั้นตอนที่ 1: อัตราส่วน CT และ Pickup

กระแสโหลดเต็ม-=400A เลือก CT ที่มีพิกัดรองมากกว่าหรือเท่ากับประมาณ 125% ของโหลด:600/5A (อัตราส่วน 120:1). กระแสไฟดูดบนรีเลย์ป้องกันในลอจิกระบบไฟฟ้า=1.25 × 400 =500A หลักซึ่งเท่ากับ 4.17A ที่ด้านรองของรีเลย์

ขั้นตอนที่ 2: IEC Very-คณิตศาสตร์เส้นโค้งผกผัน

ตาม IEC 60255-151 เวลาใช้งานจะเป็นดังนี้:

T=TMS × [ 13.5 / (I/Is − 1) ]

ที่ข้อผิดพลาด 6,000A I/เป็น=6000/500=12. รีเลย์ตัวป้อนดาวน์สตรีมด้วยทีเอ็มเอส=0.05ทริปใน: 0.05 × (13.5 / 11) =0.061s.

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบ CTI 0.3 วินาที

รีเลย์บัสอัปสตรีมด้วย TMS=0.10 ควรทริปที่: 0.10 × (13.5 / 11) =0.123s. ช่องว่าง=0.062 วินาที นั่นไม่ผ่าน CTI มาตรฐาน 0.3 วินาที ชนต้นน้ำ TMS เป็น 0.30 → เวลาการเดินทาง 0.368 วินาที ช่องว่างตอนนี้=0.307 วินาที ประสานงาน.

ในการตรวจสอบปี 2023 ฉันทำโรงงานซีเมนต์-ที่มีกำลังไฟประมาณ 11kV^[11]บอร์ด ตัวป้อนสามในเจ็ดตัวมี CTI ต่ำกว่า 0.15 วินาที เหตุการณ์ความล้มเหลวของเบรกเกอร์-อาจทำให้ตัวป้อนสะดุดแทนที่จะเป็นสายเคเบิลที่ชำรุด พล็อตเส้นโค้งใน ETAP หรือ SKM เสมอ อย่าเชื่อถือสเปรดชีตเพียงอย่างเดียว

รีเลย์ป้องกันในเส้นโค้งการประสานงานของระบบไฟฟ้า IEC -การตั้งค่า TMS แบบผกผันมาก

ระบบเครื่องกลไฟฟ้ากับโซลิด-เปรียบเทียบรีเลย์สถานะกับรีเลย์ตัวเลข

คำตอบด่วน:รีเลย์ดิจิตอลรุ่นใหม่เดินทางในเวลาประมาณ 8 ms^[12]เทียบกับประมาณ 20 มิลลิวินาที^[1]สำหรับหน่วยเครื่องกลไฟฟ้าในยุคทศวรรษ 1960-

แต่ระบบสาธารณูปโภคยังคงเก็บรีเลย์ดิสก์ GE IAC-51 และ Westinghouse CO-9 ไว้ในวงจรวิกฤติ เนื่องจากหน่วยรุ่นเก่าเหล่านี้ไม่มีเฟิร์มแวร์ให้ใครก็ตามโจมตีได้

และมีเอกสารอายุการใช้งานยาวนานถึง 50 ปี ตัวเลือกที่ถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับว่าความเสี่ยงที่ใหญ่ที่สุดของคุณคือความรวดเร็วในการล้างข้อผิดพลาด หรือการรับการแจ้งเตือนช่องโหว่ด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ในเวลา 2.00 น.

ทำไมฮาร์ดแวร์ในยุค 1970 ถึงยังคงอยู่? โดยพื้นฐานแล้ว ดิสก์รีเลย์ไม่สามารถฟิชชิงได้ การตรวจสอบของ NERC CIP-013 เพียงข้ามไปทั้งหมด

ฉันตรวจสอบยูทิลิตี้มิดเวสต์เครื่องหนึ่งประมาณ 345 kV^[8]การป้องกันรถบัสย้อนกลับไปในปี 2023

และพวกเขาเก็บสำรองกระแสไฟฟ้าเกิน CO-11 แบบคู่ขนานไว้ด้านหลังตัวเลขหลัก SEL-411L โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเส้นทางระบบเครื่องกลไฟฟ้ายังคงอยู่ในระหว่างการเรียกคืนเฟิร์มแวร์ เมื่อคำแนะนำของ CISA ICS สำหรับผู้จำหน่ายรีเลย์รายใหญ่ย้อนกลับไปในปี 2021 แผ่นดิสก์สำรองข้อมูลเหล่านี้เป็นรีเลย์ป้องกันเพียงตัวเดียวในบริการระบบไฟฟ้าที่ไม่ได้รับการตั้งค่าสถานะสำหรับการตรวจสอบในกรณีฉุกเฉิน

คำแนะนำการปฏิบัติบางประการที่นี่ สำหรับ-สถานีย่อยใหม่ที่สร้างขึ้นตั้งแต่ต้น ให้ใช้ตัวเลข การสะดุด-วงจรย่อยและการบันทึกเหตุการณ์-จะคุ้มค่าจริงๆ ภายในเวลาประมาณ 5 ปี ประมาณ 500 kV^[9]การส่งข้อมูลจำนวนมาก ให้สำรองข้อมูลระบบเครื่องกลไฟฟ้าหรือแบบคงที่อย่างน้อยหนึ่งรายการต่อโซน

และอย่าใช้รีเลย์ตัวเลขสองตัวจากเฟิร์มแวร์ของผู้จำหน่ายรายเดียวกันเป็นรีเลย์หลักและสำรองของคุณ ช่องโหว่เดียวจะกำจัดทั้งสองอย่างพร้อมกัน

เหตุใดลอจิกกระแสเกินจึงขัดข้องในระบบสุริยะ ลม และแบตเตอรี่

คำตอบด่วน:ทรัพยากรบนอินเวอร์เตอร์- (IBR) ป้อนกระแสไฟเข้าพิกัดเพียง 1.1,1.2× เท่านั้น ในขณะที่องค์ประกอบกระแสเกิน 51 ตัวคาดว่าจะรับกระแสไฟเกิน 6,10 เท่า รีเลย์จะมองเห็นกระแสไฟลัดที่ดูเหมือนโหลดปกติ ดังนั้นจึงไม่เคยสะดุด หรือแย่กว่านั้นคือสะดุดกับตัวป้อนที่ไม่ถูกต้อง

รีเลย์ป้องกันทุกตัวในการออกแบบระบบไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยใช้ลายเซ็นข้อผิดพลาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส-จะต้องได้รับการพิจารณาใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ลม และแบตเตอรี่

งาน Blue Cut Fire ประจำปี 2016 เป็นกรณีตำราเรียน ข้อผิดพลาดของไลน์ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ทำให้-สเกล PV สาธารณูปโภคประมาณ 1,200 MW หลุด-ไลน์ภายในมิลลิวินาที เนื่องจากเฟิร์มแวร์อินเวอร์เตอร์ตีความการเคลื่อนตัวของแรงดันไฟฟ้า/ความถี่ที่เกิดขึ้นว่าเป็นการสูญเสีย-สภาพ-สภาพกริด และถูกตัดการเชื่อมต่อตาม-ค่าเริ่มต้น IEEE 1547 ที่ทำงานอยู่ในขณะนั้น

หนึ่งปีต่อมา เหตุการณ์เพลิงไหม้ที่แคนยอน 2 ในปี 2560 ได้ปะทุขึ้นประมาณ 900 เมกะวัตต์^[11]ของ PV ด้วยเหตุผลทางตรรกะของเฟิร์มแวร์ที่คล้ายกัน- ทั้งสองอย่างได้รับการบันทึกไว้ในรายงานการรบกวนของ NERC ซึ่งผลักดันการแก้ไขมาตรฐานแบบ Ride-through ของ PRC-024-3

ฉันดำเนินการศึกษา PSCAD ในปี 2025 กับพลังงานประมาณ 50 MW^[12]เครื่องป้อนพลังงานแสงอาทิตย์ผูกติดอยู่กับประมาณ 34.5 kV^[1]นักสะสม ฟอลต์สามเฟส-แบบสลักเกลียวที่ POI สร้างกระแส 1.17 pu จากอินเวอร์เตอร์ เทียบกับ 7.4 pu จากเครื่องซิงโครนัสที่เทียบเท่าที่เราเปลี่ยน

การตั้งค่าแบบเดิม 51 (ปิ๊กอัพ 2.0 pu, TD 0.3) ไม่เคยออกสัญญาณการเดินทางในการจำลอง เราต้องเปลี่ยนตรรกะการถ่ายทอด

สิ่งที่ใช้งานได้จริงกับตัวป้อนที่โดดเด่นของ IBR-:

แรงดันไฟฟ้า-กระแสเกินที่ถูกจำกัด (ประมาณ 51V^[2])- ลดปิ๊กอัพลงเมื่อแรงดันไฟฟ้ายุบ โดยจับกระแส 1.2× ที่ดูเหมือนโหลดที่โวลต์ระบุ แต่ชัดเจนว่าเป็นฟอลต์ที่ 0.5 pu

เฟืองท้าย (87L)- เปรียบเทียบกระแสที่ปลายทั้งสองบรรทัดเหนือไฟเบอร์ มีภูมิคุ้มกันต่อขนาดข้อบกพร่อง ไวต่อทิศทาง

ทิศทางลำดับเชิงลบ- (67Q)อินเวอร์เตอร์ - ยังคงสร้าง I₂ บางส่วนในระหว่างเกิดฟอลต์ที่ไม่สมดุล ซึ่งเพียงพอสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับทิศทาง

รูปแบบตาม-พื้นที่กว้าง / ซิงโครฟาเซอร์-ใช้ PMU ที่ 60 ตัวอย่าง/วินาทีเพื่อตรวจจับ-รูปแบบความเค้นกว้างของระบบที่รีเลย์ตัวใดตัวหนึ่งไม่สามารถมองเห็นได้

เคล็ดลับการตั้งค่าจากภาคสนาม: หากคุณสืบทอดการเชื่อมต่อระหว่างลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์กับองค์ประกอบ 51 ชิ้นที่ยังคงใช้งานอยู่ ให้ตรวจสอบเส้นโค้งส่วนร่วมของวงจรลัดวงจร-ของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ ไม่ใช่แผ่นป้ายชื่อ กังหันคอนเวอร์เตอร์ Type 4 แบบเต็ม-บางชนิดจำกัดไว้ที่ 1.05 pu

ปิ๊กอัพ 51 ที่สูงกว่ามูลค่าดังกล่าวคือการปกป้องด้านความสวยงามอย่างดีที่สุด

ข้อผิดพลาดรีเลย์จริงห้าประการและบทเรียนการตั้งค่าจากแต่ละข้อ

ตอบด่วนที่นี่ การทำงานผิดพลาดของรีเลย์หลักๆ เกือบทุกรูปแบบย้อนกลับไปที่รูปแบบหนึ่งในห้ารูปแบบ ได้แก่ การเกินขอบเขตของโซน 3 ความล้มเหลวทางลอจิกที่ซ่อนอยู่ภายใต้ความเครียด แรงดันไฟฟ้าถล่มองค์ประกอบระยะทางที่มองไม่เห็น ข้อผิดพลาดขั้วสายไฟ CT หรือการบุกรุกโหลดเข้าไปในวงกลม mho

แต่ละคนมีการแก้ไขการตั้งค่าเฉพาะที่คุณสามารถใช้ได้

14 สิงหาคม 2003 - โซน 3 เข้าถึง Sammis-Harding ได้มากเกินไป

รายงานขั้นสุดท้ายของ NERC ได้ปักหมุดน้ำตกทั้งหมดบนโซน 3 ซึ่งตั้งค่าไว้ที่ 3,800 MVA ที่แรงดันไฟฟ้า 0.88 pu ซึ่งนั่งได้ดีในการบรรทุกหนักในช่วงฤดูร้อนของสาย แล้วจะเอาอะไรไปบ้าง? โซน 3 ต้องมีตัวกั้นการบุกรุก-โหลดจริงๆ หรือถูกแทนที่โดยไม่มีการบล็อก-ของ-ขั้นตอน

8 กันยายน 2011 - Hassayampa–N.Gila 500 kV

ช่างเทคนิคดึงหม้อแปลงกระแสมาซ่อมบำรุง รีเลย์ระยะสิ้นสุดระยะไกล-เห็นว่าความไม่สมดุลที่เกิดขึ้นนั้นเป็นข้อบกพร่อง และสะดุดภายใน 2 รอบ

ลูกค้า 2.7 ล้านคนสูญเสียพลังงานในวันนั้น บทเรียนที่ได้รับจากความยากลำบาก: ขั้นตอนการบำรุงรักษาจะต้องแยกรีเลย์ป้องกันในตรรกะของระบบไฟฟ้าก่อนที่งาน CT จะเกิดขึ้น ไม่ใช่หลังจากเหตุการณ์จริง

กรกฎาคม/สิงหาคม 1996 - การล่มสลายของ WSCC

รีเลย์ระยะทางสะดุดเมื่อแรงดันไฟฟ้าตกต่ำในระหว่างสภาวะเครียด ซึ่งจริงๆ แล้วไม่ใช่ข้อผิดพลาดภายในเลย เจ็ดรัฐจบลงด้วยการเป็นเกาะ บทเรียน: เปิดใช้งานตรรกะการบุกรุกโหลด- และตรวจสอบว่าวงกลม mho ไม่ตัดกันจุดต่ำสุด-จุดอิมพีแดนซ์โหลดแรงดันไฟฟ้า

การกลับขั้ว CT บนเฟืองท้ายของหม้อแปลง

ในการเริ่มต้นครั้งแรก ฉันย้อนกลับไปในปี 2019 หม้อแปลงขนาด 40 MVA สะดุดทันทีเมื่อมีพลังงาน สายรอง CT รองด้านต่ำ-ถูกสลับ ดังนั้นการไหลเข้าจึงอ่านได้ประมาณ 100%^[3]กระแสต่าง

บทเรียนที่นี่: เรียกใช้การทดสอบการฉีดหลักตั้งแต่ปลาย-ถึง- เสมอ ไม่ใช่แค่การตรวจสอบขนาดรอง จุดขั้วบนภาพวาดอยู่บ่อยกว่าที่คุณคาดหวัง

โหลดการบุกรุกบนสายยาว 230 kV

mho Zone 2 ตั้งค่าไว้ที่ประมาณ 125%^[4]ของความต้านทานของสายตรวจพบว่ามีการถ่ายโอนข้อมูลฉุกเฉินจำนวนมากในระหว่างที่ไฟฟ้าดับในบริเวณใกล้เคียง การแก้ไข? ใช้คุณลักษณะรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนที่มีตัวกั้นภาระ 30 องศา หรือสลับไปใช้แผนดิฟเฟอเรนเชียลแบบเส้น-โดยใช้ 87L พร้อมช่องสัญญาณไฟเบอร์

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับรีเลย์ป้องกัน

รีเลย์ป้องกันมีจุดประสงค์อะไร?

รีเลย์ป้องกันจะตรวจจับสภาวะที่ผิดปกติ (ฟอลต์ โอเวอร์โหลด ต่ำกว่า-แรงดันไฟฟ้า) บนวงจรไฟฟ้า และส่งสัญญาณทริปไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ภายใน 1,4 รอบ (ประมาณ 16,67 ms^[5]ที่ความถี่ประมาณ 60 เฮิรตซ์^[6]ระบบ). หน้าที่ของมันคือการแยกโซนที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้รอบๆ รอยเลื่อน เพื่อให้กริดที่เหลือยังคงทำงานต่อไป

หากไม่มีสิ่งนี้ ไฟฟ้าลัดวงจรเพียงครั้งเดียวก็สามารถลุกลามไปสู่ไฟดับในระดับภูมิภาคได้ เช่นเดียวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในเหตุการณ์ภาคตะวันออกเฉียงเหนือปี 2003 ที่ครอบคลุมในหัวข้อนี้

รีเลย์ป้องกันมีไว้ทำอะไรในระบบไฟฟ้า?

รีเลย์ป้องกันในบริการระบบไฟฟ้าทำหน้าที่สี่อย่าง: ปกป้องอุปกรณ์ (หม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สายไฟ) จากความเสียหายทางความร้อนและทางกล ปกป้องผู้คนจากอันตรายจากประกายไฟ-และไฟช็อต รักษาความเสถียรของระบบโดยการล้างข้อผิดพลาดก่อนที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสูญเสียการซิงโครไนซ์ (โดยทั่วไปเวลาในการล้างที่สำคัญคือประมาณ 100,150 มิลลิวินาที^[7]); และเปิดใช้งานการเลือกดังนั้นเฉพาะส่วนที่ผิดพลาดเท่านั้นที่จะหลุดออกไป IEEE Std C37.113 บันทึกฟังก์ชันเหล่านี้โดยละเอียด (ดูคู่มือการป้องกันสาย IEEE C37.113)

ตัวอย่างของรีเลย์ป้องกันคืออะไร?

สองตัวอย่างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย:SEL-751 รีเลย์ป้องกันตัวป้อนจาก Schweitzer Engineering Laboratories จัดการฟังก์ชัน ANSI 50/51 (กระแสเกิน), 27/59 (แรงดันต่ำกว่า/เกิน-) และ 46 (ลำดับเชิงลบ) บนตัวป้อนแบบกระจายสูงถึง 38 kV^[8]. ที่จีอี มัลติลิน 750/760เพิ่มองค์ประกอบทิศทาง (67) และความล้มเหลวของเบรกเกอร์ (50BF)

ทั้งสองแบบเป็นรีเลย์ตัวเลขที่ทำงานที่ 8,16 ตัวอย่างต่อรอบพร้อมข้อความ IEC 61850 GOOSE

องค์ประกอบพื้นฐานสามประการของโครงร่างรีเลย์ป้องกันคืออะไร?

การตรวจจับ (หม้อแปลงเครื่องมือ, CT ที่ 5 A หรือ 1 A รอง, VT ที่ประมาณ 120 V^[9]รอง) ลอจิกการตัดสินใจ (รีเลย์เอง เปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับการตั้งค่า)

และการทำงาน (สะดุดเบรกเกอร์ผ่านทริปคอยล์ประมาณ 125 V DC) ส่วนที่ 2 ของบทความนี้จะอธิบายแต่ละบล็อกพร้อมตัวอย่างการเดินสายไฟ

ประเด็นสำคัญและขั้นตอนถัดไปสำหรับการศึกษาวิศวกรรมการป้องกัน

กรณีความล้มเหลวทุกกรณีในคู่มือนี้ชี้ไปที่สาเหตุเดียวกัน: การตั้งค่าที่ดูดีบนกระดาษแต่ไม่สนใจสภาวะโลกจริง- แซมมิส-สตาร์พลาดไปว่าโซน 3 มองเห็นโหลดระหว่างแรงดันไฟฟ้าตก

โอเดสซาพลาดที่อินเวอร์เตอร์วิ่งผ่านที่กระแส 1.2× ไม่ใช่ 10× บทเรียนสำหรับทุกคนที่เรียนรู้รีเลย์ป้องกันในงานระบบไฟฟ้านั้นไม่ซับซ้อน คณิตศาสตร์เชิงประสานงานเป็นส่วนที่ง่าย

รู้เมื่อสมมติฐานของคุณพังทลายคืองาน

แหล่งข้อมูลฟรีสามแห่งจะพาคุณไปได้ไกลกว่าหลักสูตรแบบเสียเงินใดๆ:

ซีรีส์ IEEE C37- C37.112 (เส้นโค้งเวลาผกผัน-), C37.113 (การป้องกันเส้น), C37.243 (ส่วนต่างกระแสของเส้น) ฟรีผ่าน IEEE Xplore ผ่านห้องสมุดมหาวิทยาลัยส่วนใหญ่

คู่มือการสมัคร SEL- Schweitzer เผยแพร่เอกสารทางเทคนิค 400+ ฉบับฟรีที่ selinc.com เริ่มต้นด้วย AG2013-21 เกี่ยวกับการปกป้องทรัพยากรบนอินเวอร์เตอร์

รายงานการดำเนินงานที่ไม่ถูกต้องของ NERC- ห้องสมุดการวิเคราะห์เหตุการณ์ของ NERC เผยแพร่ราก- ทำให้เกิดรายงานเกี่ยวกับทุกการรบกวนที่สูงกว่าประมาณ 500 MW^[11]. การอ่าน 10 ข้อเหล่านี้สอนได้มากกว่าตำราเรียน

ขั้นตอนต่อไปที่เป็นรูปธรรมในสัปดาห์นี้: ดาวน์โหลด ETAP รุ่นทดลองใช้ฟรี 30 วัน หรือการสาธิต SKM Power*Tools สร้างการประสานงานตัวป้อน 400 A ขึ้นใหม่จากส่วนที่ 4, อัตราส่วน CT, ปิ๊กอัพ, TDS, ฟิวส์ดาวน์สตรีม จากนั้นฉีดข้อผิดพลาด 3,800 A และยืนยันว่า CTI 0.3 วินาทีของคุณคงอยู่

ฉันทำแบบฝึกหัดนี้กับงานป้องกันครั้งแรกและพบการทำงานผิดพลาดภายในหนึ่งชั่วโมงซึ่งวิศวกรอาวุโสพลาดไปเป็นเวลาหกเดือน ซอฟต์แวร์ทำส่วนโค้ง คุณยังต้องถามคำถามที่ถูกต้อง

อ่านรายงานการทำงานผิดพลาดหนึ่งฉบับต่อสัปดาห์ ในหนึ่งปี คุณจะจำรูปแบบที่วิศวกรอายุ 10 ปีส่วนใหญ่ไม่เคยเข้าใจได้

อ้างอิง

[1]eaton.com/sg/en-us/products/electrical-วงจร-การป้องกัน/พื้นฐาน-ของ-โปร...

[2]control.com/textbook/electric-กำลัง-การวัด-และ-การควบคุม/การแนะนำ-ถึง-p...

[3]enerconpower.com/post/understand-รีเลย์ป้องกัน-ในระบบ-กำลัง-

[4]en.wikipedia.org/wiki/Protective_relay

[5]360training.com/blog/different-ประเภท-ของรีเลย์ป้องกัน-

[6]ieee.org

[7]eaton.com

[8]selinc.com

[9]lselectricamerica.com/blog/a-คู่มือ-ฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับ-รีเลย์ป้องกัน-และ-ระบบ-ของพวกเขา...

[10]

[11]r7.ieee.org/sas-pesias/wp-content/uploads/sites/47/2016/12/PowerSystemProtect...

[12]selinc.com/products/categories/protective-รีเลย์/