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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
Sección 3. Protección y automatización Protección de relé. Protección de líneas aéreas en redes de tensión 110-500 kV con neutro efectivamente puesto a tierra
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE) 3.2.106. Para líneas en redes de 110-500 kV con neutro efectivamente puesto a tierra, se deben proporcionar dispositivos de protección de relés contra fallas multifásicas y fallas a tierra. 3.2.107. Las protecciones deben estar equipadas con dispositivos que bloqueen su acción durante las oscilaciones, si en la red son posibles oscilaciones o movimientos asincrónicos, durante los cuales son probables operaciones excesivas de protección. Se permite realizar la protección sin dispositivos de bloqueo si se ajusta contra oscilaciones a tiempo (aproximadamente 1,5-2 s). 3.2.108. Para líneas de 330 kV y superiores, se debe proporcionar protección como la principal, actuando sin demora durante un cortocircuito en cualquier punto del área protegida. Para líneas con una tensión de 110-220 kV, la cuestión del tipo de protección principal, incluida la necesidad de utilizar protección que actúe sin demora durante un cortocircuito en cualquier punto del área protegida, debe resolverse principalmente teniendo en cuenta la Requisito para mantener la estabilidad del sistema eléctrico. Además, si, de acuerdo con los cálculos de estabilidad del funcionamiento del sistema eléctrico, no se imponen otros requisitos más estrictos, se puede aceptar que el requisito especificado, por regla general, se cumple en cortocircuitos trifásicos, en los que el La tensión residual en los buses de las centrales eléctricas y subestaciones es inferior a 0,6-0,7, 0,6 Unom, se apaga sin demora. Se puede permitir un valor de voltaje residual más bajo (110 Unom) para líneas de 220 kV, líneas menos críticas de 220 kV (en redes altamente ramificadas donde la energía a los consumidores se suministra de manera confiable desde varios lados), así como para líneas más críticas de XNUMX kV en los casos. cuando el cortocircuito en cuestión no provoque un deslastre de carga significativo. A la hora de elegir el tipo de protección instalada en líneas de 110-220 kV, además del requisito de mantener la estabilidad del sistema eléctrico, se debe tener en cuenta lo siguiente: 1. En líneas de 110 kV y superiores que salen de la central nuclear, así como en todos los elementos de la red adyacente, en las que, durante cortocircuitos multifásicos, la tensión residual de secuencia positiva en el lado de mayor tensión de la central nuclear unidades de central eléctrica pueden disminuir a más de 0,45 del valor nominal, redundancia de protecciones de alta velocidad con un retardo de tiempo no superior a 1,5 s teniendo en cuenta la acción del fallo del interruptor. 2. Las averías cuya desconexión con un retraso puede provocar la interrupción del trabajo de los consumidores críticos deben desconectarse sin demora (por ejemplo, averías en las que la tensión residual en los buses de las centrales eléctricas y subestaciones ser inferiores a 0,6 Unom, si su apagado con retardo puede provocar una autodescarga debido a una avalancha de tensión, o daños con una tensión residual de 0,6 Un o más, si desconectarlos con un retardo puede provocar una interrupción de la tecnología ). 3. Si es necesario realizar un reenganche automático de alta velocidad, se deberá instalar una protección de alta velocidad en la línea, asegurando que la línea averiada se desconecte sin retardo en ambos lados. 4. Al desconectar con retardo de tiempo fallas con corrientes varias veces superiores a la corriente nominal, es posible un sobrecalentamiento inaceptable de los conductores. Está permitido utilizar protección de alta velocidad en redes complejas y en ausencia de las condiciones indicadas anteriormente, si es necesario para garantizar la selectividad. 3.2.109. Al evaluar el cumplimiento de los requisitos de estabilidad, con base en los valores de tensión residual según 3.2.108, es necesario guiarse por lo siguiente: 1. Para una conexión única entre centrales o sistemas de energía, se deberá verificar la tensión residual especificada en 3.2.108 en los buses de las subestaciones y centrales incluidas en esta conexión, con cortocircuito en las líneas que se extienden desde estos buses, excepto para las líneas que forman la conexión; para una única conexión que contiene parte de los tramos con líneas paralelas - también con un cortocircuito en cada una de estas líneas paralelas. 2. Si existen varias conexiones entre centrales o sistemas de energía, se deberá verificar el valor de la tensión residual especificada en 3.2.108 en los buses de únicamente aquellas subestaciones o centrales donde se conecten estas conexiones, en caso de cortocircuito. en las conexiones y en otras líneas alimentadas desde estos buses, así como en líneas alimentadas por buses de subestaciones de comunicaciones. 3. La tensión residual debe comprobarse durante un cortocircuito al final de la zona cubierta por la primera etapa de protección en el modo de disparo por falla en cascada, es decir, después de disparar el disyuntor desde el extremo opuesto de la línea por protección sin tiempo. demora. 3.2.110. En líneas simples con suministro de energía unidireccional de fallas polifásicas, se debe instalar protección de corriente de paso o protección de corriente y voltaje de paso. Si dichas protecciones no cumplen con los requisitos de sensibilidad o velocidad de apagado por falla (ver 3.2.108), por ejemplo, en los tramos de cabecera, o si esto es aconsejable en base a la condición de coordinar la protección de tramos adyacentes con la protección de la sección en cuestión, se debe proporcionar protección de distancia gradual. En este último caso, se recomienda utilizar un corte de corriente sin retardo como protección adicional. Como regla general, se debe proporcionar protección de secuencia cero direccional o no direccional de corriente de paso contra fallas a tierra. La protección debe instalarse, por regla general, solo en aquellos lados desde donde se puede suministrar energía. Para líneas que constan de varias secciones consecutivas, a efectos de simplificación, se permite utilizar protección de corriente y tensión escalonada no selectiva (contra faltas multifásicas) y protección de corriente de secuencia cero escalonada (contra faltas a tierra) en combinación con dispositivos de reenganche secuenciales. . 3.2.111. En líneas simples con alimentación por dos o más lados (estas últimas en líneas con ramales), tanto con conexiones de bypass como sin ellas, así como en líneas incluidas en una red en anillo con un punto de alimentación, debe existir protección contra cortocircuitos multifásicos a distancia. Se aplica protección (principalmente de tres etapas), se utiliza como respaldo o primaria (esta última, solo en líneas de 110-220 kV). Como protección adicional, se recomienda utilizar un corte de corriente sin retardo de tiempo. En algunos casos, se permite utilizar un corte de corriente para actuar en caso de una conexión errónea a un cortocircuito trifásico en el lugar de instalación de la protección, cuando el corte de corriente realizado para operación en otros modos no satisface el requisito de sensibilidad (ver 3.2.26). Como regla general, se debe proporcionar protección de secuencia cero direccional o no direccional de corriente de paso contra fallas a tierra. 3.2.112. Como protección principal contra fallas multifásicas en el extremo receptor de las secciones principales de una red en anillo con un punto de alimentación, se recomienda utilizar protección direccional de corriente de una sola etapa; en otras líneas individuales (principalmente 110 kV), en algunos casos se permite utilizar protección de corriente de paso o protección de corriente y tensión de paso, haciéndolas direccionales si es necesario. Por lo general, la protección debe instalarse sólo en aquellos lados desde los que se puede suministrar energía. 3.2.113. En líneas paralelas alimentadas por dos o más lados, y en el extremo alimentador de líneas paralelas alimentadas por un lado, se podrá utilizar la misma protección que en las líneas individuales correspondientes (véanse 3.2.110 y 3.2.111). Para acelerar la desconexión de fallas a tierra y, en algunos casos, fallas entre fases en líneas con suministro de energía de doble cara, se puede usar protección adicional para controlar la dirección de la energía en una línea paralela. Esta protección se puede implementar en forma de una protección de corriente transversal separada (con la inclusión de un relé para corriente homopolar o corrientes de fase) o solo en forma de un circuito de aceleración de las protecciones instaladas (corriente homopolar, corriente máxima , distancia, etc.) con potencia de control de dirección en líneas paralelas. Para aumentar la sensibilidad de la protección de secuencia cero, es posible prever la retirada de sus etapas individuales del funcionamiento cuando el disyuntor de línea en paralelo está desconectado. Generalmente se debe proporcionar protección diferencial direccional transversal en el extremo receptor de dos líneas de alimentación paralelas de un solo extremo. 3.2.114. Si la protección según 3.2.113 no cumple con los requisitos de velocidad (ver 3.2.108), como protección principal (cuando se operan dos líneas paralelas) en el extremo de suministro de dos líneas paralelas de 110-220 kV con suministro unidireccional y en dos líneas paralelas de 110 kV con Con alimentación bidireccional, la protección direccional diferencial transversal se puede utilizar principalmente en redes de distribución. En este caso, en el modo de funcionamiento de una línea, así como como respaldo cuando se operan dos líneas, se utiliza la protección según 3.2.110 y 3.2.111. Es posible activar esta protección o sus etapas individuales para la suma de las corrientes de ambas líneas (por ejemplo, la última etapa de la protección de corriente de secuencia cero) con el fin de aumentar su sensibilidad al daño en elementos adyacentes. Se permite utilizar protección direccional diferencial transversal además de la protección de corriente de paso de líneas paralelas de 110 kV para reducir el tiempo de apagado por falla en las líneas protegidas en los casos en que, según las condiciones de velocidad (ver 3.2.108), su uso no sea obligatorio. . 3.2.115. Si la protección según 3.2.111 - 3.2.113 no satisface el requisito de velocidad (ver 3.2.108), se debería proporcionar protección diferencial longitudinal y de alta frecuencia como protección principal de líneas simples y paralelas con suministro de energía de doble cara. . Para líneas de 110-220 kV, se recomienda realizar protección básica mediante bloqueo de alta frecuencia de distancia y protección direccional de secuencia cero de corriente, cuando esto sea apropiado por condiciones de sensibilidad (por ejemplo, en líneas con derivaciones) o simplificación de proteccion. Si es necesario tender un cable especial, el uso de protección diferencial longitudinal deberá justificarse mediante un cálculo técnico y económico. Para controlar la capacidad de servicio de los cables de protección auxiliares, se deben proporcionar dispositivos especiales. En líneas de 330-350 kV, además de la protección de alta frecuencia, se debe prever el uso de un dispositivo para transmitir una señal de disparo o permisiva de alta frecuencia (para acelerar la acción de la protección de respaldo escalonada), si este dispositivo está previsto para otros fines. En líneas de 500 kV se permite instalar el dispositivo especificado específicamente para protección de relés. Se permite en los casos en que lo requieran las condiciones de velocidad (ver 3.2.108) o sensibilidad (por ejemplo, en líneas con ramales), el uso de la transmisión de una señal de disparo para acelerar la acción de la protección de paso de 110- Líneas de 220 kV. 3.2.116. Al realizar la protección básica de acuerdo con 3.2.115, se debe utilizar lo siguiente como respaldo:
En caso de desactivación prolongada de la protección principal especificada en 3.2.115, cuando esta protección se instala de acuerdo con el requisito de desconexión rápida de la falla (ver 3.2.108), se permite prever una aceleración no selectiva del respaldo. protección contra faltas entre fases (por ejemplo, con control de las secuencias de valores de tensión continua). 3.2.117. Las protecciones principales, las etapas rápidas de protección de respaldo contra fallas multifásicas y los elementos de medición del dispositivo de reenganche automático para líneas de 330-350 kV deben ser de un diseño especial que asegure su normal funcionamiento (con los parámetros especificados) en condiciones de intensas Procesos electromagnéticos transitorios y conductividad capacitiva significativa de las líneas. Para tal efecto deberá proporcionarse lo siguiente:
Al activar la protección de alta velocidad para la suma de las corrientes de dos o más transformadores de corriente, si es imposible cumplir con los requisitos de 3.2.29, se recomienda tomar medidas especiales para evitar un funcionamiento innecesario de la protección en caso de de daños externos (por ejemplo, endurecimiento de la protección) o instalar un juego separado de transformadores de corriente en el circuito de línea para alimentar la protección. En protecciones instaladas en líneas de 330-500 kV equipadas con dispositivos de compensación capacitiva longitudinal, se deberán tomar medidas para evitar un funcionamiento excesivo de la protección en caso de daños externos provocados por la influencia de estos dispositivos. Por ejemplo, se pueden utilizar relés de dirección de potencia de secuencia negativa o permitir la transmisión de señales. 3.2.118. En el caso de utilizar OAPV, los dispositivos de protección de relés deben diseñarse de manera que: 1) en caso de faltas a tierra de una fase, y en algunos casos también en caso de faltas entre dos fases, sólo se desconectó una fase (seguido de su reconexión automática); 2) en caso de reconexión fallida debido al daño especificado en la cláusula 1, se desconectaron una o tres fases, dependiendo de si se preveía o no un funcionamiento monofásico a largo plazo de la línea; 3) en caso de otros tipos de daños, la protección actuó sobre la desconexión de las tres fases.
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