Трансформатор тока тока защиты эстафета

Трансформатор

поля для защиты реле (CTS) для защитных реле на фабриках. Когда возникают аномальные токи, реле вырывателей отключения, предотвращая выгорание двигателя и дорогостоящий ущерб оборудованию.

Устройства защиты реле (защитные реле) играют решающую роль в обеспечении стабильности, безопасности и соответствия регулирующих нормативных требованиям систем производства и распределения электроэнергии. Благодаря развертыванию возобновляемой энергии, распределенной генерации и строгим кодам сетки реле являются центральными для обнаружения неисправностей, отключения сетки, частоты и обеспечения напряжения и общей надежности системы.

Контекст нормативных / стандартов

Правила Германии для сетки подключения систем генерации устанавливают законные требования к реле защиты. Два ключевых правила технического соединения:

• VDE-AR-N 4105: регулирует низковольтные соединения (≤100 кВт, <1000 В переменного тока).

• VDE-AR-N 4110: для соединений среднего напряжения (> 100 кВт или ≥1000 В переменного тока).

В обоих случаях для мониторинга напряжения, частоты, отключений и связанных с этим явлений необходимы реле защиты сетки или сеть сетки; отключить генераторы в пределах лимитных или небезопасных условий; и для предотвращения островов (то есть непреднамеренное разделение части сетки).

Ключевые приложения / тематические исследования

1. Гидроэлектростанции и распределенная генерация.
Бетонная корпус - это компания Lukas Anlagenbau GmbH, компания в Баварии, которая управляет многими гидроэлектростанциями (емкостью примерно от 5 кВт до 10 МВт). Из-за регулирования VDE-AR-N 4105 (и его пересмотров) его растения должны соответствовать требованиям мониторинга кормления сеткой: обнаружение чрезмерного/недостаточного напряжения, чрезмерного/недостатка и реагирования, когда параметры отклоняются.

Чтобы удовлетворить эти требования, Лукас Анлагенбау развернул реле мониторинга кормления кормления сетки ABB на более 60 гидроэлектростанциях. Это реле непрерывно контролирует соответствующие параметры и отключает переключатель интерфейса (отсоединяет завод от общедоступной сетки), когда ограничения превышаются. Устройство также отображает сообщения об ошибках, поддерживает точные пороговые значения (частота и напряжение) и предлагает хорошее удобство использования (установка Din-Rail, читаемый дисплей).

Этот случай иллюстрирует, как защита реле обеспечивает как безопасность работы, так и соответствие нормативным требованиям, в то же время позволяя распределенной генерации участвовать в сетке.

2. Солнечные фотоэлектрические системы и 'NA Protection '
Еще один ключевой пример-в развертывании солнечного PV, особенно в секторе низкого напряжения. В соответствии с VDE-AR-N 4105 любая генеральная установка примерно в 30 кВт и 135 кВт должна иметь установленную сеть и систему защиты (защита NA).

Защита NA сочетает в себе мониторинг реле и избыточные переключатели. Реле контролирует напряжение и частоту сетки, и когда отклонения превышают допуски, она отключает PV -систему от сетки в течение определенного времени (часто в течение 0,2 секунды). Связанные переключатели расположены так, что два элемента переключения в серии обеспечивают безопасность неисправностей - если один из них не удается, другой все еще обеспечивает отключение. Устройства переключения также подают состояние назад в реле мониторинга, обеспечивая правильную работу.

3. Устройства / реле в использовании
немецких производителей, таких как Ziehl, производят защитные реле, адаптированные к этим стандартам. Например, устройства UFR1001E и UFR1002IP контролируют напряжение, частоту, сдвиг вектора и скорость изменения частоты (ROCOF), среди прочего, отвечающие требованиям VDE-AR-N 4105: 2018-11 и VDE-AR-N 4110: 2018-11.

Эти реле используются в растениях генерации (солнечная батарея, гидроэлектростанция, ветер) и обеспечивают важные функции: обнаружение аномальных условий сетки, безопасное разъединение, дистанционное управление/резервное положение, отображение и регистрация разломов. Реле Ziehl предназначено для того, чтобы быть сборочными (т.е., если один компонент снят сбой, функция безопасности все еще работает), что является требованием в соответствии с правилами немецкой сети.

Проблемы, решаемые защитой реле

Из этих приложений мы можем увидеть несколько категорий проблем с ретрансляционными устройствами, которые помогают: с:

1. Стабильность сетки и безопасности
   возобновляемых источников энергии являются переменными; Внезапные изменения в генерации (например, из -за облаков по сравнению с PV или падением скорости ветра) могут вызвать колебания частоты и напряжения. Если они не управляются, эти колебания могут распространять и дестабилизировать более широкую сетку. Реле гарантируют, что генеральные растения отключаются, когда параметры превышают безопасные допуски, защищая как завод, так и сеть.

2. Предотвращение
   островов острова (подразделение генерации, продолжая работать при отключении сетки) опасно для экипажей технического обслуживания и может привести к повреждению оборудования. Защитные реле с правильным обнаружением (потеря напряжения, дрейф частоты, сдвиг вектора и т. Д.) Убедитесь, что при утечении соединения сетки или неисправности возникают выработки безопасного закрытия. Солнечные системы в режиме защиты NA должны включать защиту от унзания.

3. Соответствие кодексам сетки и требованиям к правовым
   требованиям, такими как VDE-AR-AR-N 4105 /4110 в Германии, налагает конкретные требования к защите, безопасности и производительности. Операторы должны использовать реле, сертифицированные для этих стандартов, с правильными настройками. Соответствие избегает юридических штрафов и гарантирует, что растения могут оставаться связанными и вознагражденными. Случай с гидровой компанией, внедряющей CM-UFD.M31 от ABB для соответствия коду VDE.

4. Обнаружение неисправностей и
   разломы быстрого отключения в линиях, чрезмерное напряжение, недостаточное напряжение, чрезмерная или недостановленные условия должны быть быстро обнаружены, чтобы предотвратить повреждение компонентов и предотвратить каскадные сбои. Реле обеспечивает это быстрое обнаружение и привлечение (выключение) для изоляции неисправных деталей.

5. Качество электроэнергии и интеграции сетки
   с увеличением возобновляемых источников энергии, качество электроэнергии (колебания напряжения, мерцание, гармоники) и когерентность (фаза, частота) становятся более сложными. Защитные реле помогают контролировать и обеспечить соблюдение пределов, которые поддерживают приемлемое качество питания для всех пользователей. Они также поддерживают такие функции, как сдвиг вектора (для обнаружения аберрантных фазовых отношений) и Rocof (скорость изменения частоты), которые важны для стабильности, когда крупные объемы распределенной генерации находятся в Интернете.

Обсуждение / уроки извлечены

• Устройство для удобства использования устройств : в реальном мире в Германии показано, что реле, которые просты в настройке, с четкими дисплеями и простыми процессами настройки, гораздо чаще установлены и поддерживаются. Оператор гидроэлектроэлектрической установки зарегистрировался на простоте конфигурации и точности.

• Избыточность и безопасность разломов : два независимых элемента переключения последовательно, мониторинг положений переключателей, двойные реле, реле, безопасные сбои-это не просто хорошие функции, но и нормативные требования во многих немецких кодах сетки.

• Пороговые значения и время : такие настройки, как ограничения напряжения/частоты, задержка перед отключением, переключение и т. Д. Должны быть адаптированы к требованиям локальной сети. Немецкие правила определяют ограничения по времени (как быстро генератор должен отключиться, когда напряжение/частота не в диапазоне). Чувствительность, точность и скорость реле являются решающими.

• Стандартная эволюция : стандарты VDE-AR-N 4105 и 4110 развивались. Производители и операторы должны идти в ногу с изменениями. Защитные реле часто обеспечивают заданные пороговые значения для текущих версий этих стандартов.

Заключение

Устройства защиты ретрансляции являются краеугольным камнем безопасной, совместимой и стабильной интеграции возобновляемых и распределенных источников энергии. Благодаря соблюдению нормативных стандартов (VDE-AR-N 4105 /4110), развертывание передовых ретрансляционных устройств (ABB, Ziehl и т. Д.) И реальная работа в гидроэлектроэлектрических и солнечных фотоэлектрических системах, реле решаются ключевые вопросы: проблемы::

• Отключение в небезопасных условиях напряжения/частоты

• предотвращение островов

• Защита оборудования и стабильности сетки

• обеспечение соответствия и избегание штрафов

Поскольку энергетический переход Германии ( 'Energiewende ') продолжается, с более децентрализованной генерацией, накоплением энергии, микросетей и интеллектуальными сетками, защитные реле будут расти в важности, не только для безопасности и регулирования, но и в качестве факторов надежности, устойчивости и гибкой работы.