Шинийн (busbar) хамгаалалт
Дэд станцын шин (busbar) нь хүчний трансформатор, дамжуулах шугам, фидер зэрэг олон холболт нэгддэг төв зангилаа юм. 0.4, 10, 35, 110, 220 кВ-ын аль ч түвшинд шин дээр гарсан богино залгаа нь тухайн секцэд холбогдсон бүх ачааллыг зэрэг тасалдуулж, маш их гүйдэл дамжуулдаг. Тиймээс шинийг зориудаар, хурдан бөгөөд сонгомол хамгаалах нь реле хамгаалалтын хамгийн хариуцлагатай хэсгийн нэг болдог.
Шинд гэмтэл гарах аюул
Шин дээрх гэмтэл голдуу тусгаарлагаын хөгшрөлт, бохирдол, чийгшилт, салгуур ба таслуурын доголдол, хэт хүчдэл, эсвэл амьтан шувуу орсноос үүсдэг. Монголын хүйтэн, эрс тэс уур амьсгалд температурын огцом хэлбэлзэл, конденсацийн чийг тусгаарлагад нэмэлт ачаалал өгч, гэмтлийн магадлалыг ихэсгэдэг.
Шин дэх богино залгаа нь тухайн зангилаанд холбогдсон бүх эх үүсвэрээс гүйдэл татдаг тул хамгийн өндөр богино залгааны гүйдэлтэй байдаг. Хэрэв удаан хугацаанд тасрахгүй бол:
- секцийн бүх фидер тэжээлгүй болж, том хэмжээний тасалдал үүснэ;
- шин, дамжуулагч, тоног төхөөрөмж дулааны болон механик их гэмтэлд орно;
- гүйдэл унаж, хүчдэл ерөнхий системд нөлөөлж, тогтвортой байдал алдагдаж болзошгүй.
Дифференциал зарчим: нам ба өндөр эсэргүүцэл
Шинийн хамгаалалт нь Кирхгофын гүйдлийн хуульд тулгуурладаг. Шин рүү орж буй бүх гүйдлийн вектор нийлбэр нь гарч буй гүйдэлтэй тэнцүү байх ёстой. Дифференциал гүйдлийг энгийнээр:
Id = I1 + I2 + ... + In (векторын нийлбэр)
Хэвийн ажиллагаа болон гадаад богино залгааны үед Id ≈ 0, харин шин дотор гэмтэл гарвал Id огцом ихэсдэг. Энэ зарчмыг хоёр аргаар хэрэгжүүлдэг:
- Нам эсэргүүцлийн дифференциал: гүйдлийн трансформаторуудын дохиог тоон (numerical) реле дээр цуглуулж, тогтворжуулалтын (bias) шинжтэйгээр боловсруулна. Секц олонтой, холболт нь өөрчлөгддөг дэд станцад уян хатан тохирдог тул орчин үед өргөн хэрэглэгддэг.
- Өндөр эсэргүүцлийн дифференциал: бүх гүйдлийн трансформаторыг параллель холбож, өндөр эсэргүүцэлтэй реле дээрх хүчдлээр гэмтлийг таньдаг. Гадаад гэмтлийн үед нэг трансформатор ханах (saturation) үзэгдэлд тэсвэртэй, бүтэц энгийн боловч бүх трансформатор ижил коэффициенттэй байхыг шаарддаг.
Секц шилжилт ба бүсийн сонголт
Ихэнх дэд станц нь секцийн таслуур, шин холбогч (bus tie) таслуур бүхий хэд хэдэн секцтэй байдаг. Салгуурын байрлалаас хамааран нэг фидер өнөөдөр нэг секцэд, маргааш нөгөө секцэд харьяалагдаж болно. Иймд хамгаалалт нь гүйдлийн тэнцвэрийг зөв секцэд тооцох ёстой.
Тоон дифференциал хамгаалалт нь салгуурын туслах контактын байрлалыг уншиж, аль фидер аль бүсэд байгааг динамикаар тодорхойлдог. Ингэснээр гэмтэл гарсан секцийг л таслаж, эрүүл секцийг ажиллагаанд үлдээдэг буюу сонгомол байдлыг хангадаг.
Найдвартай байдал ба худал ажиллагаанаас сэргийлэх
Шинийн хамгаалалт худал ажиллавал бүхэл секц зогсох тул үр дагавар нь ноцтой. Тиймээс дотоод гэмтэлд заавал ажиллах (сонгомол байдал) ба гадаад гэмтэл, ханалт, дохионы алдаанд ажиллахгүй байх (тогтвортой байдал) хоёрын тэнцвэрийг чандлан барих ёстой. Практикт хэрэглэгддэг гол арга хэмжээ:
- тогтворжуулалтын (bias) характеристик ашиглан гадаад гэмтлийн үеийн зөрүүг тэсвэрлэх;
- гүйдлийн трансформаторын ханалтыг илрүүлэх логик оруулах;
- таслах командыг зөвшөөрөх нэмэлт хяналт (supervision) болон check zone-той хамт хоёр нөхцөлөөр баталгаажуулах;
- гүйдлийн трансформаторын коэффициент, туйлшрал, ачаалал (burden) зэргийг зөв сонгож, тохируулах.
MNS болон холбогдох стандартын дагуу хамгаалалтыг угсрахаас өмнө туйлшрал, коэффициент, утаснуудыг шалган турших, ашиглалтын явцад тогтмол шалгалт хийх нь найдвартай ажиллагааны үндэс болдог. Хүйтэн улиралд контакт, клемм, тусгаарлагад чийгшил, температурын нөлөө ихэсдэг тул үзлэг, оношилгоог онцгой анхаарах шаардлагатай.
Дүгнэлт
Шин нь дэд станцын хамгийн чухал зангилаа тул түүн дэх гэмтэл хамгийн их гүйдэл, хамгийн өргөн тасалдал үүсгэдэг. Дифференциал зарчим (нам буюу өндөр эсэргүүцлийн) нь Кирхгофын хуульд тулгуурлан дотоод гэмтлийг хурдан, сонгомлоор таньдаг. Секц шилжилтэд дасан зохицох динамик бүсийн логик, check zone, тогтворжуулалтын характеристик зэрэг нь худал ажиллагаанаас сэргийлж, найдвартай байдлыг хангадаг. Монголын нөхцөлд эдгээрийг стандартын дагуу зөв тохируулж, тогтмол шалган турших нь эрчим хүчний системийн тасралтгүй, найдвартай ажиллагааны баталгаа болно.