Overcurrent Protection

ΕΜΠ – Σχολή ΗΜ&ΜΥ

1Αναπλ. Καθ. Γ. Κορρές, Εργαστήριο ΣΗΕ

Προστασία Προστασία Υπερέντασης ΣΗΕ Υπερέντασης ΣΗΕ

((Overcurrent Overcurrent Protection)Protection)

Γ. Κορρές, Αναπλ. Καθηγητής Ε.Μ.Π.



ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣΜε τον όρο «υπερένταση» εννοούµε εντάσεις πολλαπλάσιες της ονοµαστικής (>2ΙΝ), που προέρχονται κυρίως από βραχυκυκλώµατα.

Για εντάσεις λίγο µεγαλύτερες της ονοµαστικής (<2ΙΝ) χρησιµοποιούµε τον όρο «υπερφόρτιση».

Οι προστασίες υπερέντασης χρησιµοποιούνται εκτεταµένα στις Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις και τα δίκτυα διανοµής ΧΤ και ΜΤ, ενώ οι προστασίες υπερφόρτισης χρησιµοποιούνται κυρίως για τα µηχανήµατα (π.χ. κινητήρες).

Κυρίως εφαρµόζεται σε ακτινικά δίκτυα. Όταν το προστατευόµενο δίκτυο δεν είναι ακτινικό, τότε χρησιµοποιούνται «Η/Ν υπερέντασης µε κατεύθυνση».



ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΑποκρίνεται όταν το ρεύµα που ρέει στη γραµµή ξεπερνά την τιµή ρύθµισης για προκαθορισµένο χρονικό διάστηµα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΟΜΟΙ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ:στιγµιαίοι (ακαριαία λειτουργία)

χρονικής καθυστέρησης:

σταθερού χρόνου

αντιστρόφου χρόνου

∆ΙΑΒΑΘΜΙΣΗ Η/Ν ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ:

• µε βάση το χρόνο

• µε βάση το ρεύµα

• µε βάση χρόνο και ρεύµα



ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΗΛΕΚΤΡΟΝΟΜΟΙ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ:

στιγµιαίοι (ακαριαία λειτουργία)χρονικής καθυστέρησης:

σταθερού χρόνουαντιστρόφου χρόνου

COCO--11 11 ΕξαιρετικάΕξαιρετικά αντιστρόφουαντιστρόφου χρόνουχρόνουCOCO--9 9 ΠολύΠολύ αντιστρόφουαντιστρόφου χρόνουχρόνουCOCO--8 8 ΑντιστρόφουΑντιστρόφου χρόνουχρόνουCOCO--7 7 ΜετρίωςΜετρίως αντιστρόφουαντιστρόφου χρόνουχρόνουCOCO--6 6 ΣταθερούΣταθερού χρόνουχρόνου



∆ΙΑΒΑΘΜΙΣΗ Η/Ν ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ∆ΙΑΒΑΘΜΙΣΗ Η/Ν ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΜε βάση το χρόνο (definite (independent) time overcurrent relays): Ο πλησιέστερος στο σφάλµα διακόπτης, ανοίγει πρώτος. Η ρύθµιση χρόνου ή χρονική απόκριση (time setting) του Η/Ν αυξάνει όσο πλησιάζουµε προς την πηγή.

Μειονέκτηµα: η µεγαλύτερη χρονική καθυστέρηση συµβαίνει κοντά στην πηγή, όπου τα σφάλµατα έχουν µεγαλύτερη τιµή.

Με βάση το ρεύµα (instantaneous or definite time overcurrent relays):Βασίζονται στις διαφορές ρευµάτων βραχυκύκλωσης σε διαφορετικά σηµεία του δικτύου. Η ρύθµιση χρόνου επιλέγεται ώστε µόνο ο πλησιέστερος στο σφάλµα να λειτουργεί.

Μειονέκτηµα: ο Η/Ν δε µπορεί να διακρίνει τη διαφορά ρευµάτων βραχυκύκλωσης αµέσως πρίν και µετά ένα ζυγό.

Με βάση χρόνο και ρεύµα (Inverse Definite Minimum Time –IDMT relays): Είναι συνδυασµός των δύο προηγουµένων µεθόδων και ξεπερνά τα µειονεκτήµατά τους.







Επιλεγικότητα Η/Ν υπερεντάσεως σταθερού χρόνουΕπιλεγικότητα Η/Ν υπερεντάσεως σταθερού χρόνου



ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ (I)(I)

M

M

M

+

IA

IC

IB

IN

A B C

Φασικά ρεύµατα IA, IB, IC µετρώνται

Ρεύµα γής INΥπολογίζεται (IN =IA+ IB+IC)

4 στοιχεία υπερέντασης

M.. Μετρητική µονάδα



ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΠΕΡΕΝΤΑΣΗΣ (II)(II)

M

M

M

+

IA

IC

IN

IB7SJ600

A B CΦασικά ρεύµατα IA και IC µετρώνται

Ρεύµα γής INµετράται

Φασικό ρεύµα IBυπολογίζεται IA+IC-IN =-IB

4 στοιχεία υπερέντασης

M.. Μετρητική µονάδα



Καµπύλες Καµπύλες υπερεντάσεωςυπερεντάσεως αντιστρόφου αντιστρόφου χρόνουχρόνου







IEC

Normal InverseVery InverseExtremely InverseLong Inverse

ANSI

InverseShort InverseLong InverseModerately InverseVery InverseExtremely InverseDefinite InverseI squared t



Καµπύλες υπερεντάσεως αντιστρόφου χρόνουΚαµπύλες υπερεντάσεως αντιστρόφου χρόνου

0.0541960.02

( )I/Ip - 1+ 0.09328 × TDt =Moderately Inverse Curve

Very Inverse Curve 19.1382.0

( )I/Ip - 1+ 0.48258 × TDt =

28.27852.0

( )I/Ip - 1+ 0.12173 × TDt =Extremely Inverse Curve



Καµπύλες Καµπύλες υπερεντάσεωςυπερεντάσεως αντιστρόφου αντιστρόφου χρόνουχρόνουIEC Very Inverse IEEE/ANSI Very Inverse






Επιλεγικότητα Η/Ν υπερεντάσεως αντιστρόφου χρόνουΕπιλεγικότητα Η/Ν υπερεντάσεως αντιστρόφου χρόνου

Χρόνοι λειτουργίας Η/Ν υπερέντασης µε χαρακτηριστική αντιστρόφου χρόνου

Μείωση χρόνου λειτουργίας µε χρήση στιγµιαίων Η/Ν υπερέντασης



Η/Ν κατευθύνσεωςΗ/Ν κατευθύνσεως

∆ιεγείρονται από δύο διαφορετικά ανεξάρτητα

µεγέθη.

Το ένα από τα δύο αυτά µεγέθη λαµβάνεται

ως µέγεθος αναφοράς και δηµιουργεί την

«πόλωση».

Χρησιµοποιούνται για να αναγνωρίζουν την

αλλαγή της φοράς µιας εντάσεως ή τάσεως.



Χαρακτηριστική λειτουργίας Η/Ν κατευθύνσεωςΧαρακτηριστική λειτουργίας Η/Ν κατευθύνσεωςΕάν ως µέγεθος αναφοράς ληφθεί η τάση V και θεωρηθεί σταθερή, η χαρακτηριστική λειτουργίας είναι:Icos(θ-r)=σταθ.και ορίζει µια ευθεία γραµµή κάθετη στη θέση µέγιστης ροπής της εντάσεως.Για διάφορα µεγέθη της τάσεως αναφοράς V, η χαρακτηριστική λειτουργίας θα είναι µια νέα παράλληλη προς την αρχική γραµµή, η θέση της οποίας καθορίζεται από:VImin=σταθ.όπου Imin η ελάχιστη ένταση διεγέρσεως (minimum pickupcurrent).V, η τάση του «πηνίου τάσεως»

I, η ένταση του «πηνίου εντάσεως»θ, η γωνία µεταξύ V και Ir, η γωνία µέγιστης ροπής ή ευαισθησίας



Χαρακτηριστική λειτουργίας Η/Ν κατευθύνσεωςΧαρακτηριστική λειτουργίας Η/Ν κατευθύνσεως

Documents

Overcurrent Protection