Релейная защита

Основные понятия о релейной защите

Релейная защита

Основным видом электрической автоматики, направленной на сохранение работоспособности современных энергетических систем и её элементов, является релейная защита.

Защищает она электрическое оборудование от опасных последствий ненормальной работы.

За счёт релейной защиты происходит полная ликвидация аварийных режимов путём отключения от сети, тем самым также происходит изоляция повреждённого элемента от сети электроснабжения. Она тесно работает с другими видами защит такими как:

  • АПВ — автоматическое повторное включение;
  • АВР — автоматическое включение резерва;
  • АЧР — автоматическая частотная разгрузка.
  • Данные защиты предусмотрены и чётко регламентированы в правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Представляет собой она электрическую схему, которая состоит из одного или группы реле срабатывающих только при определённых аварийных условиях.

    При этом все ее сработанные виды должны быть визуально зафиксированы за счёт сигнальных реле, которые называются блинкерами. В состав релейной защиты могут быть включены как одиночные реле, так и целые группы, состоящие из нескольких десятков реле. Это количество зависит от сложности включаемого потребителя и важности схемы электроснабжения.

    За счёт неё происходит определение аварийного или повреждённого участка цепи, а также характер неисправности.

    Назначение релейной защиты

    Во время проектирования любой электрической схемы снабжения обязательным является расчет релейной защиты автоматики (РЗА).

    Если сказать простыми словами, то она служит для того, чтобы при коротком замыкании, или другом ненормальном режиме работы в схеме потребителя, эти перегрузки не повлияли на работы другого оборудования. Если они, конечно, завязаны все в одной энергетической системе.

    При возникновении короткого замыкания напряжение в цепи падает, зато ток возрастает до максимального значения. Этот факт может повлечь за собой не только возгорание, но и выход со строя всей питающей сети, если бы в таких аварийных случаях релейная защита вовремя не отключала данный повреждённый участок.

    Обратите внимание

    Для начинающих упрощённую РЗА в действии можно увидеть в быту при замыкании фазного и нулевого провода. При этом отключается автомат, питающий данную сеть, в котором установлена токовая отсечка.

    Аварийных ситуаций на подстанции или на производстве может быть больше это и перенапряжение, и выделение газа при неисправности трансформатора и т. д.

    Работа и назначение релейной защиты организована на постоянном контроле, а также оценке технических и электрических параметров оборудования и цепи, которую она должна защищать. Зачастую устройства данной релейной автоматики скомпонованы в элементах электрических сетей и объединены в единую систему.

    Требования к релейной защите

    Основные химические источники электроэнергии

    Главная её задача — это надёжно защищать оборудование и цепи электроснабжения от работы в неисправном, аварийном состоянии. Соответственно к ней существует ряд требований, выполнение которых проверяется регулярно лабораторией или специальными службами. Вот основные требования к релейной защите:

  • Быстродействие. Способность защиты работать с минимальной выдержкой времени после наступления аварийной ситуации. Правда, одни из них специально разработаны на срабатывание с определённой установленной выдержкой времени это зависит от условий работы электрооборудования и назначения конкретного вида релейной защиты;
  • Селективность. Это вид избирательности защиты, направленный на отключение только определённых ближайших участков к месту аварии или короткого замыкания;
  • Чувствительность. Способность защиты направленная на реагирование её только на данные отклонения, на которые она настроена;
  • Надёжность. Безотказность системы защит и недопущение ложных срабатываний.
  • От этих четырёх основных требований напрямую зависит эффективность функционирования релейной защиты любого электрического оборудования и цепей.

    Классификация реле

    Основные меры защиты от поражения электрическим током

    Все применяемые реле в системе могут быть выполнены на основе определённого оборудования. Релейная защита может быть выполнена на следующих типах реле:

    Электромеханической конструкции. Принцип их действия основан на притягивании и отпускании подвижной части реле при прохождении, через катушку электромагнита, электрического тока. При этом происходит размыкание или замыкание контактов;

    • Полупроводниковые. Они изготавливаются на основе полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, тиристоров) которые выполняют роль электрического ключа в схеме;
    • Цифровые. Основаны на работе микропроцессорной техники, обработка данных происходит не в аналоговом, а в цифровом формате, образуя блок релейной защиты. Существует возможность программирования таких цифровых устройств, что добавляет в работу РЗА автоматизации без участия персонала.

    Устройства РЗА можно разделить также и по сложности их применения. К простым относятся:

  • Максимальная токовая или токовая отсечка. Она применяется даже в обычных автоматических выключателях, применяемых в быту;
  • От минимального и максимального напряжения. В быту это так называемые устройства барьеры.
  • Дифференциальная, которая основана на сравнении токов, проходящих по каждой из фаз;
  • Газовая. Это одна из разновидностей защит трансформаторов от выхода из нормального рабочего режима работы;
  • Замыкание на землю. Срабатывает при пробивании изоляции или касании токопроводящих частей к земле.
  • Сложные виды РЗА включают в свой состав:

  • Устройства контроля изоляции как цепей постоянного таки переменного тока;
  • Системы отбора напряжения;
  • Различные системы контроля температур, давления и других параметров оборудования;
  • Контроль и наблюдение за сопротивлением изоляции цепей аккумуляторных батарей и т. д.
  • Чтобы добиться надёжности и правильной работы электрических аппаратов входящих в данную защиту, нужно чтобы все элементы были выполнены из качественных комплектующих таких как реле, трансформаторов тока и т. д. В настоящее время релейная защита это очень популярная и востребованная часть электроэнергетики.

    Основы релейной защиты

    Релейная защита

    В сетях промышленных предприятий для
    защиты линий, трансформаторов, двигателей
    и преобразовательных агрегатов применяют
    релейную защиту (основной вид электрической
    автоматики), которая призвана ограничить
    или полностью устранить в системе
    электроснабжения возможные нарушения
    нормального режима работы.

    Требования к релейной защите, основные понятия и определения

    Аварийные режимы, в системах электроснабжения
    промышленных предприятий, могут вызывать
    повреждения оборудования и нарушения
    синхронизма работы генераторов
    электростанций. Для предотвращения
    последствий и развития нештатных
    (аварийных) ситуаций используют
    совокупность автоматических устройств,
    которые объединяют под общим названием
    релейная защита (РЗ).

    Устройства РЗ состоят из отдельных
    функциональных элементов, связанных
    между собой общей схемой (рис. 1) и
    предназначенных для решения стоящих
    перед ними задач.

    Рис. 1. Структура
    РЗ.

    Входной (воздействующей) величиной для
    РЗ является электрический параметр,
    определяемый типом релейной защиты.
    Так, например, для максимально токовых
    защит, таким параметром является ток
    (),
    проходящий через защищаемый элемент
    электроэнергетической системы (ЭЭС).

    Если величинапревысит установленное значение (),
    то происходит срабатывание пускового
    органа РЗ. Выходной сигнал с этого блока
    ()
    поступает на логическую часть защиты
    (например, реле времени).

    При срабатывании
    логической части защиты вырабатывается
    сигнал,
    поступающий на исполнительную часть
    защиты, выполняющую функцию усилительного
    органа (например, промежуточное реле).

    При реализации более сложных видов
    защит, в качестве входных параметров
    могут использоваться несколько
    воздействующих величин.

    Релейная защита должна удовлетворять
    следующим требованиям:

  • Селективность (избирательность) – способность РЗ отключать только защищаемый элемент ЭЭС, несмотря на то, что ток КЗ протекает и по другим неповреждённым элементам.

  • Быстродействие – способность с минимально допустимым временем производить отключение повреждённого участка.

  • Надёжность – способность защиты безотказно действовать в пределах установленной для неё зоны и не должна срабатывать ложно в режимах, при которых действие данной РЗ не предусмотрено.

  • Чувствительность – способность РЗ реагировать на те отклонения от нормального режима, которые возникают в результате повреждения. Например. На рис. 2 изображён участок ЭЭС с установленными токовыми защитами РЗ1 и РЗ2, которые отличают нормальный режим от режима КЗ по возрастанию тока.

  • Рис.2. Схема
    участка ЭЭС и размещение токовых защит.

    РЗ1 служит для защиты линии АВ, а РЗ2 –
    ВС. Однако в случае возникновения на
    шине С (в точке К2) КЗ и отказе защиты РЗ2
    ликвидация повреждения должна осуществлять
    РЗ1, т.е. РЗ1 должна «чувствовать» КЗ в
    конце смежной линии, чтобы она смогла
    выполнить функции резервирования РЗ2.

    Для токовой защиты ток срабатывания
    защиты – наименьший первичный ток, при котором
    приходит в действие пусковой орган
    защиты.должен быть меньше.
    Для защит от междуфазных КЗ чувствительность
    проверяется по наименьшему току для
    двухфазного КЗ:

    , (1)

    где .

    Важно

    Коэффициент чувствительности ()
    защиты характеризует отношение величины
    контролируемого параметра в режиме КЗ
    к величине порога срабатывания защиты,
    т.е.определяет, во сколько раз минимальный
    ток КЗ больше:

    . (2)

    для основных защит (для К1 РЗ1 является
    основной, см. рис. 2).для резервной защиты (для К2 РЗ1 является
    резервной).

    В качестве измерительных преобразователей
    (датчиков) для РЗ используют трансформаторы
    тока и напряжения.

    В устройствах релейной
    защиты обмотки трансформаторов тока
    (ТА) и реле соединяются по определённым
    схемам.

    Поведение реле, при этом, зависит
    от характера распределения тока по
    обмоткам реле при различных видах КЗ.
    При выполнении максимальных токовых
    защит (МТЗ) и токовых отсечек (ТО)
    используют следующие схемы:

  • Трёхфазная трёхлинейная схема полной звезды для защит сетей с глухозаземлённой нейтралью от всех видов КЗ (рис. 3а).

  • Двухфазная двухрелейная (трёхлинейная) в схемах в качестве защиты от междуфазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью (рис. 3б).

  • Двухфазная однорелейная схема в качестве защиты от междуфазных КЗ для неответственных потребителей (рис. 3в).

  • Фильтр токов нулевой последовательности для выполнения защит от замыканий на землю в сети с глухозаземлённой нейтралью (рис. 3г).

  • а)
    б)
    в)
    г)

    Рис. 3. Схемы
    соединения ТА и обмоток реле:

    а – трёхфазная
    трёхлинейная схема полной звезды; б –
    двухфазная двухрелейная; в – двухфазная
    однорелейная; г – фильтр токов нулевой
    последовательности.

    Для питания цепей релейной защиты,
    автоматики и измерения обмотки
    трансформаторов напряжения (TU) соединяют
    по определённым схемам. Выбор схемы
    зависит от того, какое напряжение
    необходимо получить – фазное, линейное
    или напряжение нулевой последовательности
    (рис. 4).

    Рис. 4. Схемы
    соединения TU.

    Проект “РЗА”

    Релейная защита

    Привет всем.

    Вот уже почти месяц я не пишу статьи по релейной защите и тому есть пару причин. Первая в том, что пришлось пару недель поваляться на больничном и покататься по командировкам) Но это не сильно интересно.

    Вторая причина в том, что я в это время записывал свой новый курс по карьере релейщика. Вот это уже ближе к истине.

    Читать далее

    Схемы с двумя трансформаторами тока на присоединение (схема неполной звезды) одни из самых распространенных в сетях 6-35 кВ.

    Совет

    Раньше такие схемы применяли в проектах по умолчанию на большинстве присоединений, начиная с линии и заканчивая трансформаторами 35/6 кВ.

    В действительности схема неполной звезды обычно имеет такую же чувствительность, как и схема полной, если вы применяете трехрелейную РЗА.

    Однако, есть один вид повреждения, при котором данная схема включения релейной защиты может привести к очень неприятным последствиям. Об этом и поговорим в сегодняшней статье. Читать далее

    Привет всем.

    У нас новая интерактивная модель в Лаборатории РЗА — Сеть 110/10 кВ. 

    Это первый шаг к полноценному симулятору нормальных и аварийных процессов в сетях 220(110)/35(10,6) кВ, который мы выпустим через несколько месяцев. Читать далее

    Начну со спойлера: я без понятия, как это сделать)

    Так, что готовых рецептов вы здесь не найдете. Что еще хуже,  вряд ли вы найдете их в другом месте. Давайте просто обсудим это явлении в нашей энергетике.  Читать далее

    Приветствую коллеги.

    Сегодня мы завершаем рассмотрение защит и автоматики типовых присоединений 6(10) кВ. Проведем небольшую работу над ошибками по прошлым статьям и добавим на схемы недостающие элементы. Читать далее

    Дуговая защита в ячейках 6(10) кВ нужна для быстрого отключения самых опасных замыканий — дуговых.

    Данные повреждения в замкнутых пространствах ячеек сопровождаются возникновением повышенного давления и температуры, что в ряде случаев похоже на взрыв. Дуговые замыкания представляют наивысшую опасность для людей и оборудования и должны отключаться за минимально возможное время.

    Читать далее

    Приветствую коллеги.

    Обратите внимание

    У нас давно не было новостей по Лаборатории РЗА и вот мы, с Андреем Ильинским, решили нарушить молчание. В начале-середине следующего года в Лаборатории выйдет большая цифровая модель участка сети 110/10 кВ, где можно будет изучать различные режимы сети при помощи векторных диаграмм.

    Читать далее

    Рассмотрим вариант синхронного двигателя мощностью более 5 МВт, либо просто СД с наличием дифференциальной защиты. Сегодня дифф. защита может применяться и на двигателях меньшей мощности, тем более, что в ПУЭ есть оговорка про чувствительность токовой отсечки (п. 5.3.46.

    ) Читать далее

    Приветствую коллеги!

    Как и обещал, выкладываю обработанные результаты опроса «Сколько зарабатывает релейщик?». В течении недели опрос прошли около 650 человек из разных регионов, компаний, с разным стажем работы и специализацией. Считаю, что такое количество опрошенных дает достаточно корректную выборку по нашей отрасли.

    Читать далее

    Коллеги, доброго времени суток.
    Недавно мне удалось пообщаться с выпускниками разных ВУЗов по направлению «Релейная защита и автоматика» на предмет того, что они думают о своей будущей специальности. Насколько она им видится перспективной и интересной? Будут ли они продолжать развиваться в том же направлении или найдут что-то новое?

    Результаты получились довольно спорными. С одной стороны релейка многим кажется сложной темой, с другой стороны вроде как за нее платят не много.

    Читать далее

    Что такое релейная защита?

    Релейная защита

    Назначение и применение

    Все энергосистемы образованы электростанциями, подстанциями, линиями электропередачи и установками потребителей энергии.

    В результате тех или иных событий в каждой из перечисленных составляющих энергосистем могут возникать различные повреждения и аварии.

    При повреждениях токи могут многократно увеличиваться, а напряжение генерируемое электростанциями и далее на подстанциях уменьшаться до неприемлемой величины.

    При этом возникает зона высоких температур и даже разрушения вблизи места повреждения.

    В зоне высоких температур оказываются провода линий электропередачи и оборудование, для которых увеличение температуры может быть опасным.

    А понижение напряжения связанное с такими процессами может привести к нарушению устойчивости параллельной работы электростанций и нарушить нормальную работу подключенных к ним потребителей.

    Ещё больше усугубляет эти процессы изменения частоты напряжения, особенно в сторону уменьшения. При этом существенно увеличивается вероятность насыщения магнитопроводов электрических машин, что дополнительно увеличивает величину токов и расширяет зону высоких температур.

    Важно

    Поэтому для сохранения целостности отдельных частей и энергосистемы в целом при возникновении повреждений и аварий, а также для сохранения нормального функционирования оборудования за пределами аварийного участка последний должен быть отключён и изолирован максимально быстро.

    Многие аварийные ситуации поначалу являются допустимыми перегрузками. Однако просуществовав определённое время, такие перегрузки оборачиваются опасными последствиями.

    При своевременном изменении режимов перегрузки, можно было бы избежать их. Поэтому в случае необходимости лучше обесточить перегруженное оборудование.

    Обрабатывать данные и выполнять отключение в случае повреждений необходимо за доли секунды. Подобную скорость можно получить только средствами автоматизации.

    Способ защиты, основанный на применении автоматических реле, называется релейной защитой.

    Принцип действия

    Непрерывный мониторинг всех элементов энергетической системы с реакцией на появление повреждений и аварийные режимы есть главные функции релейной защиты. В электрических цепях энергосистемы устанавливаются специальные выключатели.

    Они выполняют отключение токов, которые появляются в результате повреждений и аварий. Защита должна определить участок с повреждением и воздействием на ближайший выключатель, который способен отключить участок от энергосистемы выполнить отключение.

    Пример показан на изображении ниже:

    Однако отключения это не единственное назначение релейной защиты. Защитные устройства должны различать свойства нарушения и по возможности либо автоматически выполнять действия для того чтобы нормальный режим в энергосистеме был восстановлен, либо сигнализировать соответствующим службам, которые смогут принять необходимые меры по этому нарушению.

    В современных электросетях используются и другие группы устройств автоматики:

    • автоматическое повторное включение;
    • автоматическое включение резервного питания;
    • автоматическая частотная разгрузка.

    Эти три основные группы лишь часть перечня. Релейная защита имеет с ними наиболее тесное и первостепенное взаимодействие.

    Наиболее часто защитные системы устраняют различные виды короткого замыкания, показанные на изображении ниже:

    Причинами таких повреждений могут стать:

    • межвитковые короткие замыкания в электрических двигателях и трансформаторах;
    • разрушение изоляционного материала в токоведущих частях со временем и под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды;
    • механические повреждения;
    • перенапряжения;
    • состояние проводов линий электропередачи при сильном ветре и гололёде;
    • оставленные подключенными и забытые после ремонта заземления.

    В дополнение к перечисленным причинам повреждений в электрической сети могут возникать режимы с параметрами, выходящими за установленные значения для работающего оборудования, так называемые «ненормальные режимы»:

    • сверхток, который превосходит номинальный ток и дополнительно нагревает токоведущие части, а также их изоляцию сокращая срок их нормальной работоспособности;
    • перенапряжения, вызванные отключениями электрогенераторов и протяжённых высоковольтных линий электропередачи;
    • нарушение правильной фазировки роторов электрогенераторов, работающих параллельно, что приводит к качаниям и понижению напряжения у потребителей электроэнергии;
    • возникновение асинхронного режима в синхронном генераторе, что приводит к уменьшению напряжения у потребителей и вызывает риск потери устойчивости энергосистем с параллельно работающими электрогенераторами.

    В зависимости от своего назначения системы защиты соответствуют:

    • требованиям для ситуаций связанных с повреждениями;
    • то же самое, но для ненормальных режимов.

    В ситуациях с повреждениями релейная защита должна обладать

    • избирательностью, иначе – «селективностью», чтобы максимально точно выбирать электрические цепи, связанные с местом повреждения и выполнять оптимальные отключения;
    • быстродействием, поскольку большая электрическая мощность, расходуемая в месте повреждения, и тепло, связанное с ней, приводят к более разрушительным последствиям при увеличении времени отключения;
    • чувствительностью, чтобы фиксировать повреждение на необходимом удалении от места его возникновения;
    • надёжностью, чтобы срабатывание происходило только при возникновении повреждения в заданной области и не происходило по ошибке при его отсутствии.

    При ненормальных режимах в целом требования такие же, как и для повреждений. Отличие заключается только в менее жёстких требованиях к быстродействию систем защиты.  В некоторых случаях отключение может быть сделано ручном режиме и от защиты необходимо получить лишь сигнал для этого.

    Релейная защита. Общие принципы построения

    Релейная защита

    Александр Булычёв, заместитель генерального директора ОАО «ВНИИР» по науке, профессор кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» МЭИ (ТУ), д.т.н.

    , профессор

    ЧТО ТАКОЕ РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ВООБЩЕ? Ажурные опоры линий электропередачи, хитроумные переплетения проводов, фантастические конструкции подстанций и электростанций — все это яркие приметы современной электроэнергетики, выделяющие её особым своеобразием.

    Потоки электрической энергии, рождаясь на электрических станциях, растекаются к городам и заводам, разделяются на ручьи и проникают в каждый дом, к каждому потребителю электрической энергии. Все элементы этой огромной системы большую часть времени работают безупречно и слаженно.

    Но, какими бы надёжными не были электроэнергетические системы, в них неизбежно возникают повреждения и ненормальные режимы, которые в свою очередь могут приводить к возникновению аварий. При этом управлять электроэнергетическими системами нужно так, чтобы потребители не замечали последствий этих повреждений и нежелательных возмущающих воздействий.

    Совет

    Из-за дефицита времени и необходимости высочайшей точности действий в этих условиях управление осуществляется автоматически с помощью устройств автоматики и релейной защиты. При возникновении повреждения или нежелательного режима управление электрическими системами должно осуществляться по особым алгоритмам.

    Это необходимо, чтобы и в экстремальных условиях всё же обеспечить нормальное электроснабжение (пусть не абсолютно всех) потребителей, предотвратить развитие аварии и снизить возможные объёмы разрушения повреждённого электрооборудования.

    Релейная защита — это огромная управляющая система, представляющая собой совокупность согласованно и целенаправленно действующих взаимосвязанных (разнообразных по природе) элементов и автоматических устройств [1].

    Она охватывает практически все основные элементы электроэнергетической системы (крупные и мелкие), от генераторов, вырабатывающих электрическую энергию, до приёмников электрической энергии, преобразующих её в другие виды энергии.

    Независимо от того, какие принципы положены в основу отдельных устройств релейной защиты для выявления повреждений, система в целом должна безошибочно находить повреждённые элементы и отделять их от исправной части электроэнергетической системы. Ключевую роль в решении этой управленческой задачи играет логика целенаправленного взаимодействия устройств и параметры их срабатывания, обеспечивающие реализацию процедур взаимодействия. Расчёты, выполняемые с целью определения конкретных значений параметров срабатывания устройств релейной защиты, имеют в связи с этим высочайшую практическую значимость и образуют методическую базу согласования устройств релейной защиты в единой системе.

    ЧТО ДОЛЖНА ЗАМЕЧАТЬ РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА?

    Ненормальные режимы обычно связаны с относительно небольшими отклонениями величин напряжения, тока и (или) частоты от допустимых значений [2]. К ненормальным режимам относят перегрузки, однофазные замыкания на землю в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, а также понижение уровня масла в расширителе масляного трансформатора [3]. Повреждения чаще всего сопровождаются значительным увеличением тока в элементах энергосистемы и глубоким понижением напряжения. Наиболее частыми и опасными повреждениями являются короткие замыкания. Аварии — это нарушения работы электроэнергетической системы или её части, сопровождающиеся недоотпуском электроэнергии потребителям или недопустимым ухудшением её качества, разрушением основного оборудования, возникновением угрозы здоровью и жизни людей. Ненормальные режимы создают условия для возникновения повреждений, а вовремя не выявленные повреждения могут приводить к авариям. Релейная защита — это комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы исправной части этой системы.


    КАК ОРГАНИЗОВАНА РАБОТА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ?

    Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем.

    На рисунке приведена схема электрической сети, содержащей линии электропередачи разных уровней напряжения W1 — W6, трансформаторы Т1 — Т4, электродвигатель М1, предохранители F1 — F3, коммутационные аппараты и эквивалентный источник питания ЕС.

    Отдельные устройства релейной защиты (УРЗ), установленные на элементах электроэнергетических систем (генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи, электродвигателях и др.), объединены в единую систему релейной защиты общей целью функционирования.

    В соответствии с этим принципом отдельные устройства релейной защиты (например, УРЗ-1 — УРЗ-13) функционально связаны между собой практически только общей логикой действий. Причём каждое устройство релейной защиты для локализации повреждения может воздействовать только на коммутационные аппараты того объекта, на котором оно установлено.

    Обратите внимание

    Необходимо отметить, что система релейной защиты, как правило, включает в себя устройства не только разные по принципам выявления повреждений, но и разные по способам воздействия на контролируемый объект.

    Так, единой логике действий должны подчиняться как сложнейшие многофункциональные устройства релейной защиты, воздействующие на выключатели и другие аппараты управления, так и простейшие защитные устройства (например, предохранители), в которых функции выявления и коммутации повреждённой электрической цепи совмещены.

    На рисунке предохранители F1, F2, F3 показаны в цепях питания трансформаторов Т2 — Т4. В некоторых случаях УРЗ формируют лишь световые и звуковые сигналы, а отделение повреждённого элемента от исправной части электрической сети может производиться вручную оперативным персоналом.

    Согласованность действий устройств, расположенных на значительных расстояниях друг от друга, как правило, достигается за счёт определённых параметров срабатывания (без применения физических каналов связи). Эти параметры в основном определяют точность и эффективность действия всей системы релейной защиты.

    В свою очередь это определяет живучесть электроэнергетических систем и степень риска развития аварийных ситуаций при возникновении повреждений.

    Логические связи действуют в любых условиях и не подвержены воздействию внешних электрических и электромагнитных помех. Во многом благодаря этому свойству релейная защита имеет высочайшую степень надёжности.

    КАКИМИ ОСНОВНЫМИ СВОЙСТВАМИ
    ОБЛАДАЕТ РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА?

    Селективность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выявлять и отделять от электроэнергетической системы только повреждённые элементы. Другими словами, селективность — это избирательность действия. Средства релейной защиты могут обладать абсолютной или относительной селективностью.

    Быстродействие — это свойство релейной защиты, характеризующее скорость выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Быстродействие показывает, насколько быстро средства релейной защиты реагируют на возникновение тех или иных видов повреждений.

    Показателем быстродействия является время срабатывания защиты. Это интервал времени от момента возникновения повреждения до отделения от сети повреждённого элемента. Наиболее быстродействующие защиты имеют время срабатывания 0,01—0,1 с. Медленные защиты могут иметь время срабатывания до нескольких секунд. Следует отметить, что не во всех случаях от релейной защиты требуется высокое быстродействие. При возникновении одного из ненормальных режимов обычно достаточно дать предупредительный сигнал дежурному персоналу. На энергетических объектах без постоянного дежурного персонала производится отключение неисправного оборудования, но обязательно с выдержкой времени [3]. Важно

    Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в наиболее неблагоприятном для срабатывания режиме работы электроэнергетической системы. Другими словами, защита должна чувствовать те виды повреждений и ненормальных режимов, на которые она рассчитана, в любых состояниях работы защищаемой электрической системы.

    Показателем чувствительности выступает коэффициент чувствительности, который для максимальных защит (реагирующих на возрастание контролируемой величины) определяется как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего отслеживаемому повреждению, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке). Например, коэффициент чувствительности максимальной токовой защиты, установленной на линии электропередачи, определяется как отношение значения минимального тока короткого замыкания при повреждении в конце контролируемой защитой линии к значению тока срабатывания защиты. В ряде случаев оценивается также чувствительность к повреждениям на соседнем (следующем по отношению к источнику) защищаемом объекте (т.е. в режиме дальнего резервирования).

    Надёжность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность действовать правильно и безотказно при всех видах повреждений и ненормальных режимов, для действия при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено [3]. Иными словами, надёжность — это свойство релейной защиты, характеризующее ее способность выполнять свои функции в условиях эксплуатации, ремонта, хранения и транспортировки.

    Показателями надёжности выступают время безотказной работы и интенсивность отказов — количество отказов за единицу времени. Так как неправильно действующая защита может сама служить причиной возникновения аварий, её надёжность должна быть обеспечена в достаточной мере. Например, для защит линий электропередачи предельно допустимым считается один отказ за десять лет работы, а для защит генераторов — один отказ за несколько сотен лет.

    Каждое свойство, в принципе, должно рассматриваться применительно к состоянию и виду функционирования релейной защиты. Детализация свойств может быть выполнена по общепринятой форме [1] как показано в таблице. Первые три свойства, характеризующие технические свойства релейной защиты, объединяются понятием «техническое совершенство».

    ЛИТЕРАТУРА

    1. Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем: учеб. для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1992. — 528 с. 2. Чернобровов Н.В.

    Релейная защита: учеб. пособие для техникумов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1974. — 680 с.

    3. Беркович М.А., Молчанов В.В., Семёнов В.А., Основы техники релейной защиты. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.

    : Энергоатомиздат, 1984. — 376 с.

    Обсудить на форуме

    Релейная защита силовых трансформаторов

    Релейная защита

    К ненормальным и опасным режимам работы силового трансформатора относятся:

    • перегрузка по одной или трем фазам, приводящим к повышению тока, проходящего через обмотки,
    • замыкание на землю или на нейтраль одного или всех выводов трансформатора с высокой или низкой стороны,
    • межфазные замыкания внутри обмоток и со стороны выводящих шин,
    • замыкания внутри обмоток трансформатора.

    Во всех этих случаях сигналом возникновения опасной ситуации служат повышение проходящего через короткозамкнутый участок тока и понижение напряжения.

    Релейная защита должна надежно зафиксировать отклонение тока или напряжения и отключить трансформатор или поврежденный участок.

    Для этих целей служат несколько видов релейных защит

    Защита по максимальному току (МТЗ)

    – срабатывает при превышении тока, проходящего через трансформатор (Рис. 1). Реле автоматики А0 и А1 срабатывают при токе, превышающем ток короткого замыкания для данной обмотки. Измерение тока осуществляется через трансформатор тока, включенного на две шины А и С.

    При наличии межфазного замыкания на шине В через другие шины все равно протекает большой ток. Одно или два реле автоматики запускают цепь запуска реле времени Т.

    Задержка реле времени требуется для лучшей селективности защиты – чем ближе трансформатор по линии к источнику энергии, тем меньшее должно быть время срабатывания. Реле времени через определенный промежуток времени запускает промежуточное реле

    Рис.1

    L, управляющей цепью реле отключения YAT. Реле отключения после срабатывания отключает входы и выходы трансформатора от источника и потребителя энергии и блокируется по цепям либо реле времени, либо промежуточного реле.

    Разновидностью МТЗ является защита по току отсечки

    При удалении трансформатора по линии от источника энергии ток короткого замыкания становится меньшим из-за потерь на сопротивление.

    Вместе с тем задержка по времени для МТЗ не позволяет быстро отключить трансформатор при внутренних межфазных замыканиях, приводящих к выходу трансформатора из строя.

    Конструктивно защита по токовой отсечке (Рис. 2) отличается от МТЗ отсутствием реле времени. Селективность реле достигается подбором тока срабатывания реле автоматики.

    Данный ток должен быть равным току КЗ на защищаемом участке.

    Релейная защита силовых трансформаторов

    Рис. 2

    Рис.3

    Срабатывание МТЗ по току обладает недостаточной чувствительностью в некоторых случаях, например при защите повышающего трансформатора. В данном случае защита запускается по напряжению (Рис. 3).

    Совет

    Трансформаторы напряжения включенные между фазовых шин управляют работой реле автоматики А0 и А1. Срабатывание этих реле происходит при понижении порога напряжения короткого замыкания.

    Алгоритм работы аналогичен МТЗ, но сторона подключения – всегда источник энергии.

    Для отключения трансформатора при однофазных и многофазных замыканий на землю служит защита от токов нулевой последовательности

    Для эффективно заземленных схем(Рис. 4 слева) трансформатор тока автоматики включается непосредственно на нейтраль. Превышение тока по нулевому проводу запускает через реле автоматики А реле времени Т, которое спустя некоторое время включает промежуточное реле L и устройство отключения YAT.

    Для остальных случаев защита нулевой последовательности выполняется аналогично МТЗ, только трансформаторы тока подключаются одним выводом к заземлению (Рис.4 справа).

    Рис. 4

    Релейная защита должна удовлетворять нескольким требованиям. КЗ на одном участке не должно приводить к отключению всей цепи электроснабжения и осуществляться с минимальным временем. Измерительные цепи должны обеспечивать надежное срабатывание при заданных значениях тока или напряжения в защищаемых линиях.

    Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

    ПУЭ: ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА. Релейная защита

    Релейная защита

    (ШЕСТОЕ ИЗДАНИЕ, переработанное и дополненное, с изменениями) ВКЛЮЧЕНЫ все изменения, оформленные в период с 31 августа 1985 года по 30 декабря 1997 года и согласованные в необходимой части с Госстроем России и Госгортехнадзором России. Добавлены изменения от 14.07.98. Раздел 6 и главы 7.1, 7.2 приведены в редакции седьмого издания (1999 г.) Главы 1.1, 1.2, 1.7, 1.9, 7.5, 7.6, 7.10 приведены в редакции седьмого издания (2002 г.) УТВЕРЖДЕНО Министерством энергетики Российской Федерации Приказ от 8 июля 2002 г. № 204 Вводится в действие с 1 января 2003 г. Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА

    Глава 1.1. Общая часть
    Глава 1.2. Электроснабжение и электрические сети
    Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны
    Глава 1.4. Выбор электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания
    Глава 1.5. Учет электроэнергии
    Глава 1.6. Измерения электрических величин
    Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности
    Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний
    Глава 1.9. Изоляция электроустановок
    Раздел 2. КАНАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

    Глава 2.1. Электропроводки
    Глава 2.2. Токопроводы напряжением до 35 кВ
    Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ
    Глава 2.4. Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ
    Глава 2.5. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ
    Раздел 3. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

    Глава 3.1. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ
    Глава 3.2. Релейная защита
    Глава 3.3. Автоматика и телемеханика
    Глава 3.4. Вторичные цепи
    Раздел 4. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПОДСТАНЦИИ
    Обратите внимание

    Глава 4.1. Распределительные устройства напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока
    Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ
    Глава 4.3. Преобразовательные подстанции и установки
    Глава 4.4. Аккумуляторные установки
    Раздел 5. ЭЛЕКТРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

    Глава 5.1. Электромашинные помещения
    Глава 5.2. Генераторы и синхронные компенсаторы
    Глава 5.3. Электродвигатели и их коммутационные аппараты
    Глава 5.4. Электрооборудование кранов
    Глава 5.5. Электрооборудование лифтов
    Глава 5.6. Конденсаторные установки
    Раздел 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

    Глава 6.1. Общая часть
    Глава 6.2. Внутреннее освещение
    Глава 6.3. Наружное освещение
    Глава 6.4. Световая реклама, знаки и иллюминация
    Глава 6.5. Управление освещением
    Глава 6.6. Осветительные приборы и электроустановочные устройства
    Раздел 7. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТАНОВОК

    Глава 7.1. Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий
    Глава 7.2. Электроустановки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений
    Глава 7.3. Электроустановки во взрывоопасных зонах
    Глава 7.4. Электроустановки в пожароопасных зонах
    Глава 7.5. Электротермические установки
    Глава 7.6. Электросварочные установки
    Глава 7.7. Торфяные электроустановки
    Глава 7.10. Электролизные установки и установки гальванических покрытий
    Приложения
    3.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на устройства релейной защиты элементов электрической части энергосистем, промышленных и других электроустановок выше 1 кВ; генераторов, трансформаторов (автотрансформаторов), блоков генератор – трансформатор, линий электропередачи, шин и синхронных компенсаторов. Защита всех электроустановок выше 500 кВ, кабельных линий выше 35 кВ, а также электроустановок атомных электростанций и передач постоянного тока в настоящей главе Правил не рассматривается. Требования к защите электрических сетей до 1 кВ, электродвигателей, конденсаторных установок, электротермических установок см. соответственно в гл. 3.1, 5.3, 5.6 и 7.5. Устройства релейной защиты элементов электроустановок, не рассмотренные в этой и других главах, должны выполняться в соответствии с общими требованиями настоящей главы. 3.2.2. Электроустановки должны быть оборудованы устройствами релейной защиты, предназначенными для:
    а) автоматического отключения поврежденного элемента от остальной, неповрежденной части электрической системы (электроустановки) с помощью выключателей; если повреждение (например, замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью) непосредственно не нарушает работу электрической системы, допускается действие релейной защиты только на сигнал. б) реагирования на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы (например, перегрузку, повышение напряжения в обмотке статора гидрогенератора); в зависимости от режима работы и условий эксплуатации электроустановки релейная защита должна быть выполнена с действием на сигнал или на отключение тех элементов, оставление которых в работе может привести к возникновению повреждения. 3.2.3. С целью удешевления электроустановок вместо автоматических выключателей и релейной защиты следует применять предохранители или открытые плавкие вставки, если они:

    • могут быть выбраны с требуемыми параметрами (номинальные напряжение и ток, номинальный ток отключения и др.);
    • обеспечивают требуемые селективность и чувствительность;
    • не препятствуют применению автоматики (автоматическое повторное включение – АПВ, автоматическое включение резерва – АВР и т. п.), необходимой по условиям работы электроустановки.

    При использовании предохранителей или открытых плавких вставок в зависимости от уровня несимметрии в неполнофазном режиме и характера питаемой нагрузки следует рассматривать необходимость установки на приемной подстанции защиты от неполнофазного режима. 3.2.4. Устройства релейной защиты должны обеспечивать наименьшее возможное время отключения КЗ в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части системы (устойчивая работа электрической системы и электроустановок потребителей, обеспечение возможности восстановления нормальной работы путем успешного действия АПВ и АВР, самозапуска электродвигателей, втягивания в синхронизм и пр.) и ограничения области и степени повреждения элемента. 3.2.5. Релейная защита, действующая на отключение, как правило, должна обеспечивать селективность действия, с тем, чтобы при повреждении какого-либо элемента электроустановки отключался только этот поврежденный элемент. Допускается неселективное действие защиты (исправляемое последующим действием АПВ или АВР): а) для обеспечения, если это необходимо, ускорения отключения КЗ (см. 3.2.4); б) при использовании упрощенных главных электрических схем с отделителями в цепях линий или трансформаторов, отключающими поврежденный элемент в бестоковую паузу. 3.2.6. Устройства релейной защиты с выдержками времени, обеспечивающими селективность действия, допускается выполнять, если: при отключении КЗ с выдержками времени обеспечивается выполнение требований 3.2.4; защита действует в качестве резервной (см. 3.2.15). 3.2.7. Надежность функционирования релейной защиты (срабатывание при появлении условий на срабатывание и несрабатывание при их отсутствии) должна быть обеспечена применением устройств, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению, а также надлежащим обслуживанием этих устройств. При необходимости следует использовать специальные меры повышения надежности функционирования, в частности схемное резервирование, непрерывный или периодический контроль состояния и др. Должна также учитываться вероятность ошибочных действий обслуживающего персонала при выполнении необходимых операций с релейной защитой. 3.2.8. При наличии релейной защиты, имеющей цепи напряжения, следует предусматривать устройства:

    • автоматически выводящие защиту из действия при отключении автоматических выключателей, перегорании предохранителей и других нарушениях цепей напряжения (если эти нарушения могут привести к ложному срабатыванию защиты в нормальном режиме), а также сигнализирующие о нарушениях этих цепей;
    • сигнализирующие о нарушениях цепей напряжения, если эти нарушения не приводят к ложному срабатыванию защиты в условиях нормального режима, но могут привести к излишнему срабатыванию в других условиях (например, при КЗ вне защищаемой зоны).

    3.2.9. При установке быстродействующей релейной защиты на линиях электропередачи с трубчатыми разрядниками должна быть предусмотрена отстройка ее от работы разрядников, для чего:

    • наименьшее время срабатывания релейной защиты до момента подачи сигнала на отключение должно быть больше времени однократного срабатывания разрядников, а именно около 0,06-0,08 с;
    • пусковые органы защиты, срабатывающие от импульса тока разрядников, должны иметь возможно меньшее время возврата (около 0,01 с от момента исчезновения импульса).

    Системный оператор Единой энергетической системы: Релейная защита

    Релейная защита

    Принципы построения релейной защиты (РЗ)

    Цифровая релейная защита

    В электрической части энергосистем могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций линий электропередачи и электроустановок потребителей электроэнергии.

    Повреждения вызывают появление значительных аварийных токов и сопровождаются глубоким понижением напряжения на шинах электростанций и подстанций. Ток повреждения выделяет большое количество теплоты, которые вызывает сильное разрушение в месте повреждения и опасное нагревание проводов неповрежденных ЛЭП и оборудования, по которым этот ток проходит.

    Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы элементов энергосистемы.

    Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи.

    Для уменьшения разрушений в месте повреждения и обеспечения нормальной работы неповрежденной части энергосистемы необходимо возможно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной части энергосистемы.

    Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно принять меры к их устранению, а при необходимости отключить оборудование, оказавшееся в недопустимом для него режиме.

    Выявление и отключение повреждений следует производить очень быстро — в большинстве в течение сотых и десятых долей секунды, что может быть обеспечено только средствами автоматики.

    Важно

    В связи с этим возникла необходимость в создании и применении автоматических устройств, защищающих энергосистему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов. Первоначально в качестве подобной защиты применялись плавкие предохранители.

    Впоследствии были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи электрических автоматовреле. Такой способ получил название релейной защиты.

    Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль за состоянием всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить поврежденный участок и отключить его от энергосистемы, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.

    При возникновении ненормальных режимов РЗ также должна выявлять их и в зависимости от характера нарушения либо отключать оборудование, если возникла опасность его повреждения, либо производить автоматические операции, необходимые для восстановления нормального режима, либо осуществлять сигнализацию оперативному персоналу, который должен принимать меры по ликвидации ненормальности.

    Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем.

    Совет

    Наверх

    Релейную защиту можно рассматривать как управляющую систему, которая в общем случае получает информацию о токах, напряжениях и состоянии коммутационных элементов в отдельных частях энергосистемы.

    В результате обработки этой информации РЗ вырабатывает управляющие сигналы для выключателей (команды отключения или включения), а также различные сообщения, позволяющие фиксировать или анализировать процессы, протекающие в энергосистеме, и функционирование самой РЗ.

    Каждое устройство РЗ, призванное обнаружить повреждение и дать команду на отключение силового выключателя, имеет три структурные части: измерительную (реагирующую), логическую (оперативную) и управляющую (исполнительную).

    • Измерительная часть осуществляет непрерывный контроль за состоянием защищаемого объекта и, реагируя на появление в нем повреждения (или ненормального режима), срабатывает и выдает дискретные сигналы на вход логической части, приводящие ее в действие.

      В качестве контролируемых величин (входных сигналов) служит в зависимости от вида РЗ ток и/или напряжение защищаемого объекта. Эти величины в установках с рабочим напряжением выше 1000 В подводятся к измерительной части защиты через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

    • Логическая часть воспринимает дискретные сигналы измерительной части, производит с помощью логических элементов (реле) по заданной программе логические операции и подает выходной сигнал о срабатывании РЗ на управляющую часть.

    • Управляющая часть служит для усиления сигнала логической части до значения, необходимого для отключения выключателя и приведения в действие других устройств (поскольку сигналы логической части, особенно при выполнении ее на полупроводниковых элементах, обычно имеют недостаточную мощность) и для размножения сигнала логической части.

    Кроме того, в качестве структурной части РЗ следует назвать источник питания — специальный источник стабильного напряжения для приведения в действие элементов логической и управляющей частей, подачи команды на отключение выключателей, а также для питания полупроводниковых элементов измерительной и логической частей.

    Устройство РЗ состоит из реле, соединенных между собой по определенной схеме. В практике релестроения используются три типа элементных баз:

    • электромеханическая, которая может применяться для реализации всех функциональных частей и органов РЗ в виде электромеханических реле;
    • полупроводниковая, которая может использоваться для реализации всех функциональных частей и органов РЗ в виде полупроводниковых элементов, аналоговых и цифровых микросхем;
    • микропроцессорная, которая может использоваться для реализации измерительной и логической частей РЗ на базе систем, основным элементом которых являются микропроцессоры.

    Совет

    Наверх

    Основными показателями релейной защиты, характеризующими ее функции в энергосистеме, являются чувствительность и селективность.

    Первая — это свойство РЗ реагировать на возможные повреждения на защищаемом участке и достаточно быстро их отключать, с тем чтобы сохранялась работоспособность как отключенных, так и оставшихся в работе элементов сети; вторая — это свойство РЗ формировать команды отключения только поврежденного участка или минимального числа участков электрической сети вблизи места повреждения, с тем чтобы свести к минимуму недоотпуск электроэнергии потребителям.

    Реализация этих функций осуществляется устройствами РЗ, которые должны удовлетворять ряду требований по обеспечению их правильного функционирования в реальных режимах работы энергосистемы. В соответствие со стандартом МЭК 50(448)-1995, неправильное функционирование защиты может выражаться в виде отказа защиты в функционировании или в непредусмотренном функционировании (излишнее действие). С точки зрения правильного функционирования к устройствам РЗ предъявляются следующие требования:

    • статическая устойчивость функционирования как способность устройства РЗ сохранять стабильность измерения и обеспечивать точность измерения, характеристики, параметры и настройки, при условии, что эти входные величины являются установившимися; она определяется в основном выполнением требований по точности параметров, характеристик, настроек в заданных диапазонах входных сигналов;
    • динамическая устойчивость функционирования, которая характеризует способность устройства РЗ обеспечивать свои функции с учетом переходных процессов, возникающих при коротком замыкании и коммутациях в энергосистеме и самом устройстве РЗ. Требование динамической устойчивости функционирования учитывается при разработке алгоритмов и конструкции устройств РЗ;
    • устойчивость к влиянию внешней среды, среди видов воздействий которой — электрические, механические и климатические;
    • надежность РЗ, под которой понимается вероятность выполнения ею требуемых функций при заданных условиях в течение заданного промежутка времени. Стандартом МЭК 50(448)-1995 определяются понятия надежности несрабатывания и надежности срабатывания.

    Все РЗ делятся на основные и резервные. Основными называются РЗ, обеспечивающие отключение повреждений в пределах защищаемого элемента с требуемыми быстротой и чувствительностью. Резервными называются РЗ, осуществляющие резервирование основной РО в случае ее отказа или вывода из работы и защиту следующего участка в случае отказа его РЗ или выключателя.

    По способу обеспечения селективности действия РЗ подразделяются на два вида — с абсолютной селективностью, зона действий которых не выходит за пределы защищаемого объекта, действия выполняются без выдержки времени; и с относительной селективностью, действующие при коротком замыкании как на защищаемом элементе, так и за его пределами, селективность обеспечивается при этом подбором выдержек времени.

    Кроме того, по принципу действия измерительных органов, определяющих факт возникновения короткого замыкания и место его нахождения, различают группы РЗ, реагирующие на следующие факторы: увеличение тока, уменьшение сопротивления, появление разности токов по концам защищаемого участка, изменение фаз тока относительно напряжения.

    Совет

    Наверх

    Последнее десятилетие характеризуется широким применением в релейной защите цифровой (микропроцессорной) техники. Это обусловлено существенными преимуществами последней по сравнению с электромеханическими и электронными РЗ. В частности, эти преимущества заключаются в следующем:

    • повышении аппаратной надежности, массы и габаритов устройств благодаря существенному уменьшению числа используемых блоков и соединений;
    • существенном повышении удобства обслуживания и возможности сокращения обслуживающего персонала;
    • расширении и улучшении качества защитных функций (чувствительности, селективности, статической и динамической устойчивости функционирования);
    • возможности непосредственной регистрации процессов и событий и анализа возникших в энергосистеме повреждений;
    • принципиально новых возможностей управления защитой и передачи от нее информации на географически удаленные уровни управления;
    • технологичности производства.

    Принципы построения и алгоритмы, используемые в цифровой релейной защите (ЦРЗ), во многом отличаются от применяемых в электромеханических и электронных релейных защитах, ввиду существенно различающихся технической основы и способов обработки информации.

    Входная информация, которую получает ЦРЗ, может в общем случае содержать следующие составляющие: аналоговые сигналы, характеризующие контролируемые величины энергосистемы; входная дискретная информация, в том числе сигналы от коммутационных аппаратов, других устройств РЗ и от обслуживающего персонала; цифровая информация от других устройств РЗ, характеризующая как текущие значения переменного тока, так и логические сигналы, получаемые посредством цифровых коммуникационных интерфейсов; управление настройками и параметрами ЦРЗ, осуществляемое обслуживающим персоналом или системами управления через коммуникационный интерфейс. Выходная информация ЦРЗ может быть представлена следующими пунктами: выходная дискретная информация (логические сигналы к другим защитам и на отключение выключателей); цифровая информация к другим устройствам, характеризующая в общем случае как текущие значения переменного тока, так и логические сигналы, и получаемая посредством цифровых коммуникационных интерфейсов; сообщения различных видов, в том числе логические выходные сигналы и цифровые данные, как то: визуальное наблюдение, запись измеряемых защитой аналоговых величин токов, напряжений, мощности и пр. в нормальном и аварийном режимах; др.

    Среди основных структурных элементов ЦЗР можно выделить следующие функциональные блоки:

    • аналоговые входы переменного тока, которые служат для ввода сигналов от измерительных трансформаторов тока и напряжения;
    • элементы для цифровой обработки сигналов (преобразователи и усилители, микропроцессорный блок);
    • дискретные входы, предназначенные для ввода логической информации, которая в дальнейшем используется в программной части для принятия решений;
    • дискретные выходы, служащие для целей управления и сигнализации; 
    • функциональная клавиатура управления, которая предназначена для ввода управляющей информации, такой как: изменение настроек и параметров защиты, ввод (вывод из действия) отдельных функций, ввод команд для управления коммутационными элементами присоединения, др.; 
    • дисплей — предназначен для чтения сообщений защиты, а также используется как вспомогательное средство при всех операциях, выполняемых с помощью клавиатуры; 
    • интерфейс обслуживания — представляет собой обычно последовательный порт на лицевой панели защиты и обеспечивает связь между защитой и компьютером; 
    • системный интерфейс, обеспечивающий связь защиты с системой контроля и управления;
    • функциональный интерфейс, который обеспечивает быстрый обмен информацией в общем случае о действиях отдельных функций защиты, сообщениях и состоянии контактов коммутирующих аппаратов с устройством защиты на другом конце защищаемого объекта.

    Совет

    Наверх

  • Противоаварийная автоматика 
  • Виды управляющих воздействий ПА 
  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector