3tom256

8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA 514

pieczenia takie zapewniają bardzo skuteczną formę rezerwowania podstawowych, szybko działających zabezpieczeń linii, szczególnie w przypadku tych zwarć, które nie są dostrzeżone przez zabezpieczenia podstawowe.

W celu zwiększenia selektywności zabezpieczenie zerowoprądowe uzupełnia się członem kierunkowym zerowomocowym, zezwalającym na wyłączenie tylko wówczas, gdy moc składowej zerowej płynie od linii do szyn. Ponadto, często zabezpieczenie to wykonuje się jako dwustopniowe, a niekiedy jako trójstopniowe: jeden stopień niżej nastawiony — z krótszą zwłoką czasową, drugi wyżej nastawiony — ze zwłoką dłuższą, ewentualny trzeci stopień, najniżej nastawiony — z najdłuższą zwłoką czasową (rys. 8.34).

Rys. 8.34. Trójstopniowe zabezpieczenie zerowoprądowe z członem zerowomocowym

Pierwszy stopień powinien być tak nastawiony, aby przy żadnej konfiguracji sieci zabezpieczenie nie działało podczas zwarć na odległych szynach. Jego zwłoka czasowa może być bardzo krótka (0-r-0,35 s). Drugi człon powinien skutecznie działać przy metalicznych zwarciach doziemnych na całej długości linii (również przy zwarciach na odległych szynach). Jego zwłoka czasowa powinna wynosić 0,5-^1 s. Ewentualny trzeci człon powinien działać przy zwarciu przez największą spodziewaną rezystancję przejścia — ok. 500 £2 w dowolnym punkcie zabezpieczanej linii. Jego zwłokę czasową dobiera się w zakresie 2-1-5 s.

8.Ó.2.6. Wybór zabezpieczeń linii

Właściwości omówionych zabezpieczeń linii są przedstawione w tabl. 8.7.

Konieczność niezawodnej ochrony linii wymaga zwielokrotnienia zabezpieczeń. Stopień tego zwielokrotnienia zależy głównie od znaczenia linii. W tablicy 8.8 pokazano typowy zestaw zabezpieczeń dla różnych linii.

8.Ó.2.7. Zabezpieczenie linii od przeciążeń

Przepisy wymagają, aby linie kablowe zabezpieczać od przeciążeń. Realizuje się to przy użyciu przekaźników nadprądowych zwłocznych nastawionych na prąd równy dopuszczalnemu prądowi obciążenia kabla oraz wyposażonych w człon czasowy o zwłoce od kilku do kilkunastu sekund.

Znacznie więcej trudności wiąże się z zabezpieczeniem przeciążeniowym linii napowietrznych. Wynika to z faktu, że warunki chłodzenia przewodów zależą nie tylko od gęstości prądu, lecz także od wielu czynników klimatycznych. W większości krajów świata przyjmuje się, że dopuszczalna temperatura przewodu jest zawarta w granicach 75 90'C. Najczęściej jest to istotne nie dla samych przewodów, lecz przede wszystkim dla ich złącz. Warunki chłodzenia przewodu zmieniają się znacznie i zależą od temperatury otoczenia, prędkości wiatru, radiacji słonecznej itd. W związku z tym, stosunek prądów w najgorszych i najlepszych warunkach chłodzenia, w których przewody linii osiągają temperaturę

Tablica 8.7. Właściwości zabezpieczeń linii

Właściwości zabezpieczenia	Rodzaj zabezpieczenia
Właściwości zabezpieczenia	odległościowe	odległościowe z łączem w.cz.	różnicowe	porównawczo- -fazowe	zerowo- prądowe
Czas działania, s	20'10-³	20-10 ³	20-10 ³	30-10"³	0,5-5
Dopuszczalna rezystancja przejścia, 0	20-50	40-100	100 - 300	100-^300	500
Wymagane sygnały napięciowe	+	+	-	0	+
Wymagane środki łączności (sprzężenie z drugim końcem linii)	-	+	+	+	-
Zdolność szybkiego zabezpieczenia całej linii	-	+	+	+	-
Zdolność rezerwowania	+	+	-	-	+
Oznaczenia: + tak, — nie, 0 — niekiedy.

Tablica 8.8. Typowe zestawy zabezpieczeń linii

Rodzaj linii	Podstawowe		Rezerwowe
Rodzaj linii	pierwsze	drugie	Rezerwowe
Jednostronnie zasilana o mniejszym znaczeniu	nadprądowc bezzwłoczne, ziemnozwarciowe i zwło-czne fazowe	-	zerowoprądowe zwłoczne
Dwustronnie zasilana linia krótka (do 20 km) o mniejszym znaczeniu	różnicowoprądowc lub porównawczo-fazowe, lub odległościowe	-	zerowoprądowe zwłoczne z blokadą kierunkowy
Dwustronnie zasilana linia krótka (do 20 km) o dużym znaczeniu	odległościowe z łączem w.cz.	porównawczo-fazowe lub różnicowoprądowe	zerowoprądowe zwłoczne z blokadą kierunkową
Dwustronnie zasilana linia długa (ponad 20 km) o dużym znaczeniu	odległościowe z łączem w.cz.	odległościowe z łączem w.cz. lub odległościowe	zerowoprądowe zwłoczne z blokadą kierunkową

dopuszczalną, może wynosić nawet 1,5 -5-2. Dotyczy to zwłaszcza linii krótkich, dla których krytyczne są nie warunki stabilności lub spadek napięcia, lecz właśnie stan termiczny przewodów.

W celu maksymalnego wykorzystania zdolności przepustowej linii korzystne jest stosowanie układów zabezpieczeń, których kryterium działania nie ogranicza się do wartości prądu. Takie zabezpieczenia — spotykane w niektórych krajach — najczęściej uwzględniają prąd obciążenia, temperaturę otoczenia oraz radiację słoneczną. Przeważnie tnają dwa stopnie działania. Pierwszy inicjuje alarm wówczas, gdy temperatura przewodu — oszacowana przez model cieplny istniejący w zabezpieczeniu — osiągnie nastawianą wartość wybraną w zakresie 40—80^CC. Drugi stopień inicjuje wyłączenie wówczas, gdy temperatura ta osiągnie nastawioną wartość w zakresie 50-h100°C. W przyszłych rozwiązaniach układów tego typu będą zapewne szeroko stosowane mikroprocesory.

33*