Kaj je zaščita omrežja?

Omrežna zaščita je naprava, ki spremlja pretok električne energije med medsebojno povezanimi elektroenergetskimi sistemi in jo samodejno odklopi, če začne moč teči v obratni smeri. Je zaščitna naprava, ki se uporablja v omrežnih in točkovnih omrežjih za preprečevanje povratnega toka električne energije iz sekundarnega omrežja. Releji za zaščito omrežja so sestavljeni iz odklopnikov, nastavitev releja in ohišja. Večinoma se uporabljajo v podzemnih distribucijskih omrežjih za zanesljivo oskrbo z električno energijo na območjih z visoko gostoto prebivalstva. Ta območja so lahko industrijska območja, velike zgradbe ali celo deli mesta.

Sekundarna distribucijska omrežja običajno vsebujejo prepletena omrežja, katerih moč napajata najmanj dva ali več virov energije. Strukturirano je tako, da omogoča nemoteno delovanje distribucijskega omrežja, tudi če je en vir energije izgubljen. Vsak vir napajanja vsebuje stikalo, večfazno vodilo in transformator. Omrežna zaščita povezuje večfazno napajalno vodilo z omrežjem in je običajno nameščena v ohišju, odpornem proti prahu. Ohišja so tudi zaradi lokacije naprav odporna na vlago; večinoma se nahajajo v podzemnih prehodih v velikih urbanih območjih.

Mehanizem ohišja ščiti rele in odklopnik pred izpostavljenostjo elementom in nedovoljenim posegom, kar na koncu preprečuje poškodbe. Odklopnik ima kontakte, ki preklapljajo med odprtim in zaprtim položajem. Rele deluje kot možgani naprave in s pomočjo senzorjev spremlja omrežne tokove, transformator in omrežne napetosti. Moč teče skozi omrežno zaščito, ko so glavni kontakti v njej zaprti. Če rele zazna povratni tok moči ali prekomerno napetost, izvede algoritme za sprožitev odklopnika in izklopi sistem.

Čeprav se morda zdi tako, omrežna zaščita ne ščiti sekundarnega omrežja, ampak preprečuje pretok energije iz njega v primarno omrežje. Ohranja odvisnost in stabilnost sekundarnega sistema. Releji zaznajo napake v primarnem napajalniku in odklopnik se odpre, da odklopi primarni napajalnik iz sekundarnega omrežja. To se naredi, ker je primarni kabel povezan s sekundarnim omrežjem prek omrežnega transformatorja. Če dovolimo, da moč teče v obratni smeri, napaja primarni napajalnik s postopkom magnetne indukcije.

To je nevarna situacija, ker bo napaka še naprej napajana z napajanjem iz sekundarnega omrežja. Rele v omrežnem zaščitniku zazna povratno moč in sproži sistem, da to prepreči. Če v sekundarnem omrežju obstaja napaka, se rele ne sproži, napaka pa bo še naprej napajana s primarnim napajalnikom. V takih primerih se omrežja zanašajo na omejevalnike kablov, ki delujejo kot varovalke in se stopijo, da odklopijo sekundarno napako. Včasih je dovoljeno, da kabli izgorejo, in napaka je izolirana. To je lahko nevarno, ker kabel morda ne bo zgorel in se sekundarno omrežje poškoduje zaradi dolgoročne prevelike preobremenitve.

Krmilni releji imajo ponovne vklope, ki zaprejo odklopnik, potem ko se je sprožil in je bila napaka odpravljena. Prejšnji omrežni ščitniki so bili elektromehanski sistemi, modernejši pa so v celoti elektronski. Elektronski omrežni ščitniki izračunajo pretok moči ali uporabljajo tokove in zaporedne napetosti za sprejemanje odločitev o izklopu. Digitalni releji, ki temeljijo na zaporedju, so sposobni celo meriti pretoke moči in lahko te podatke posredujejo oddaljenim postajam.