Was ist Nullstromschutz?
Was ist eine Nullsequenz?
Um zu verstehen, wie TZNP funktioniert, müssen Sie sich zunächst daran erinnern, was ein dreiphasiges Netzwerk ist. Ein dreiphasiges Netzwerk ist ein sinusförmiges Wechselstromnetz. In einer Dreiphasenschaltung sind die Phasen relativ zueinander um 120 Grad verschoben. So sieht es in der Tabelle aus:
Interessant! Die wichtigsten Ideen und Bestimmungen für dreiphasige Stromversorgungsnetze wurden von Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky entwickelt. Er entwickelte einen dreiphasigen Asynchronmotor mit einem Kurzschluss-Käfigläufer, einem Phasenrotor und einem Startrheostaten, einem Funkenfänger, einem Phasenmesser und einem Pfeilfrequenzzähler.
Wenn Sie dies in einem Vektordiagramm darstellen, ähnelt das Bild einem Stern mit drei Strahlen. Vorausgesetzt, die Ströme und Spannungen zwischen den Phasen sind gleich, wird ein solches System als symmetrisch bezeichnet. Die geometrische Summe dieser Vektoren ist Null.
Wichtig! Unterscheiden Sie zwischen Vorwärts- und Rückwärtsreihenfolge Phasenrotation. Phasen werden mit den Buchstaben A, B und C bezeichnet. Dann ist die Sequenz A B C direkt, C B A ist die Umkehrung. In diesem Fall beträgt der Phasenwinkel in beiden Fällen 120 Grad. Bei einer Nullsequenz sind die Vektoren aller Phasen jeweils in eine Richtung gerichtet, wobei der resultierende Vektor den im Normalzustand des Systems deutlich (dreimal im Vergleich zur Nullsequenz) übersteigt.
Bei einer Interphasenschaltung steigen die Ströme in allen Phasen an, das System bleibt weiterhin symmetrisch. Und die Spannungen und Ströme der Nullsequenz sind wie im Normalzustand der Schaltung Null.
Infolge eines einphasigen Erdschlusses wird das System asymmetrisch und es werden Nullströme I0 und U0 beobachtet. Angenommen, Phase C ist geschlossen, dann tendieren die Ströme der Phasen A und B gegen Null und in Phase C gegen ein Drittel von Ikz.
Dann:
I0 = 1/3 (Ik + 0 + 0)
Daher ist Ik = I0 * 3. Diese Ströme treten unter dem Einfluss einer Kurzschlussspannung oder Uк0 zwischen dem Ausgang der Transformator- oder Generatorwicklung und dem Punkt auf, an dem der Kurzschluss aufgetreten ist.
Anwendungsbereich in der Praxis
Der theoretische Teil ohne vorbereitende Vorbereitung wird als ziemlich schwierig empfunden, daher werden wir weiter üben und die Frage beantworten, wo das TSNP angewendet wird.
Wie bereits erwähnt, wird der Nullstromschutz in explosiven Netzen mit einer Spannung von 110 kV mit geerdetem Neutralleiter eingesetzt. In Mittelspannungsnetzen von 6, 10 kV und mehr mit isoliertem Neutralleiter wird nicht verwendet. Dies liegt an der Tatsache, dass Kurzschlussströme zur Erde in Netzwerken mit einem geerdeten Neutralleiter sehr groß sind.
Wichtig! Da TZNP vor Kurzschluss nach Masse schützt, wird es manchmal als Erdschutz (ZZ) bezeichnet.
Wie es funktioniert
Das Funktionsprinzip des Sicherheitsschalters besteht darin, die Schaltausrüstung bei einphasigen Fehlern mit einer bestimmten Zeitverzögerung zu trennen. Zeitverzögerung für die Organisation erforderlich Selektivität des Schutzes an verschiedenen Umspannwerken.
Ein Beispiel für eine Nullstrom-Schutzschaltung ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Es verwendet das KA-Stromrelais und das KW-Leistungsrelais. Zur Steuerung des Phasenstroms in Umspannwerken werden Stromwandler (CT) eingesetzt. Dies sind spezielle Messwandler, die an einem Bus oder Draht montiert sind. Eine EMF proportional zu dem Strom, der durch den Kern oder Bus fließt, wird an seinen Wicklungen induziert.
Eine der Hauptbedingungen für den korrekten Betrieb des TSNP ist, dass die Stromwandler die gleichen Magnetisierungskurven aufweisen. Dies bedeutet, dass sie nicht nur hinsichtlich der Eingabe- und Ausgabeeigenschaften gleich sein müssen, sondern auch von derselben Marke sein müssen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Fehler ihrer Ausgabeparameter nicht mehr als 10 Prozent betragen sollten. Sie sehen sie im Bild unten.
Um die aus dem Gleichgewicht des Systems abgeleiteten Ströme zu erhalten, wird das Signal durch ein Filter geleitet. In einer realen Anwendung verbinden sie Transformatorwicklungen miteinander. Dies wird als Nullstromfilter bezeichnet.
Im Normalzustand des Stromversorgungsnetzes sind die Nullsequenzströme gleich Null, der I-Ausgang des TZNP-Filters ist ebenfalls gleich Null. Im Notfallmodus ist der Ausgangsstrom während eines Kurzschlusses ungleich Null. Die übrigen Teile des Schutzfaktors sind so konfiguriert, dass falsch positive Ergebnisse für einen bestimmten Kurzschlussstrom ausgeschlossen werden.
Wenn zuvor der Nullstromschutz eine Relaisschaltung war, sind derzeit Mikroprozessorklemmen für Schutzschaltungen verfügbar. Das heißt, moderne TZNP können an Mikrocontrollerschaltungen durchgeführt werden.
Das betrachtete System wird als Sicherungsschutz verwendet. Aufgrund seiner Eigenschaften kann eine Selektivität des Betriebs erreicht werden, bei der der REE jedes nachfolgenden TP schneller ist als beim vorherigen. Der Schutz ist erforderlich, um weitere Schäden an Stromleitungen, Transformatoren und Generatoren zu minimieren sowie die Umwelt und Personen zu schützen, die möglicherweise in die Gefahrenzone gelangen.
Schließlich empfehlen wir, ein nützliches Video zum Thema des Artikels anzusehen:
Jetzt wissen Sie, was der Nullstromschutz ist, wie er funktioniert und wofür er gedacht ist. Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese bitte in den Kommentaren unter dem Artikel!
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