РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Термин «релейная защита» относится к очень широкому кругу устройств, применяемых в электроэнергетике.

выявление повреждений элементов систем электроснабжения;
локализация и отключение повреждённого участка или электроустановки для сохранения работоспособности остальной части системы;
определение отклонений от нормального режима отдельных электроустановок и частей энергосистемы, в результате которых может произойти повреждение оборудования или потеря устойчивости системы электроснабжения;
автоматическое выполнение действий, направленных на восстановление нормального режима (отключение части электрооборудования, включение устройств компенсации).

Таким образом, в одних случаях защитная аппаратура на основе реле способна предотвратить опасность выхода из строя установок и элементов энергосистем, в других – среагировать на факт повреждения и остановить дальнейшее развитие аварийной ситуации.

Эти действия релейной автоматики позволяют минимизировать ущерб, нанесённый в результате повреждения оборудования и ущерб от недоотпуска электрической энергии потребителям.

Необходимый уровень укомплектованности сетей и систем электроснабжения устройствами релейной защиты и автоматики (УРЗА) определён действующими нормативными документами в области энергетики.

Ни одна электроустановка не может быть введена в работу, не будучи укомплектованной защитными устройствами в минимальном объёме, определённом действующими правилами.

На каждом предприятии, имеющем на балансе электрооборудование, оснащённое защитными релейными устройствами, должен быть составлен график регулярной проверки и обслуживания релейной автоматики. Контроль выполнения плановых работ по проверке, испытаниям и обслуживанию релейной защиты осуществляется органами государственного энергетического надзора.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ УСТРОЙСТВ

Защитные устройства на базе реле разнообразны и могут быть построены по отличающимся принципиальным схемам, реализованным на различной элементной базе.

измерительных органов;
логики; исполнительных устройств;
сигнализации.

Измерительный орган реле получает в непрерывном режиме информацию о состоянии контролируемого объекта, которым может быть отдельная установка, элемент или участок электрической сети. Существует несколько подходов к классификации структурных блоков релейных защит.

Измерительные релейные органы иногда называют пусковыми, но это не меняет сути. Контроль состояния объекта заключается в получении и обработке технических параметров электроснабжения – тока, напряжения, частоты, величины и направления мощности, сопротивления.

В зависимости от значения этих параметров, на выходе релейного органа измерения формируется дискретный логический сигнал («да», «нет»), который поступает в блок логики.

Логический орган, получив дискретную команду релейного блока измерения, в соответствии с заданной программой или логической схемой формирует необходимую команду исполнительному блоку или механизму.

Блок сигнализации обеспечивает работу сигнальных устройств, которые отображают факт срабатывания релейного защитного комплекта или отдельного его органа.

Для успешного выполнения своего предназначения, УРЗА должны обладать определёнными качествами. Выделяют четыре основных требования, которые предъявляются к аппаратуре РЗ. Рассмотрим их по отдельности.

Селективность.

Это свойство защитных систем заключается в выявлении повреждённого участка электрической сети и выполнении отключений в необходимом и достаточном объёме с целью его отделения. Если в результате работы защитной автоматики произошло излишнее отключение оборудования системы электроснабжения, такое срабатывание автоматики называется неселективным.

Примером такой защитной системы может служить дифференциальный токовый защитный комплект, срабатывающая только при повреждениях между точками сети, в которых контролируется разность токов.

Относительной селективностью обладают системы максимального тока, которые, как правило, реагируют на нарушения режима на участках, смежных с непосредственно защищаемой ими зоной. Обычно во избежание неселективного срабатывания, такие системы автоматики имеют искусственную выдержку времени, превосходящую время срабатывания защитных комплектов на смежных участках.

Примечание. Искусственной называют выдержку времени, создаваемую специальными органами задержки срабатывания (реле времени).

Быстродействие.

Отключение повреждённого участка или элемента сети должно быть осуществлено как можно быстрее, что обеспечивает устойчивость работы остальной части системы и минимизирует время перерыва питания потребителей.

Иногда время срабатывания системы автоматики трактуют как время между возникновением повреждения и отключением повреждённого участка, то есть, включают в него время работы выключателя.

Это не совсем верно, так как выключатель не является частью УРЗА и по его параметрам нельзя оценивать эффективность релейной защиты сетей и систем электроснабжения.

То есть, учитывать время отключения выключателя необходимо, но следует помнить, что это не характеристика РЗ. Для справки можно заметить, что время отключения выключателя значительно больше времени срабатывания собственно реле автоматики (без учёта искусственной задержки).

Чувствительность.

Данное качество характеризует способность системы автоматики к гарантированному срабатыванию во всей зоне её действия при всех видах нарушений режима, на которые данная автоматика рассчитана. Чувствительность системы автоматики является точным численным показателем, значение которого проверяется в расчётных режимах с минимальными значениями параметров её срабатывания.

Универсальная характеристика всех технических устройств, заключающаяся в способности РЗ функционировать длительно и безотказно. В соответствии со своим основным предназначением.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

Типы УРЗА можно классифицировать по параметрам режима работы сети, на которые они реагируют.

Токовые защиты.

Наибольшее распространение получили токовые защиты, поскольку именно повышенное значение тока является критерием такого частого вида нарушения режима работы как короткое замыкание. В основе токовой релейной защиты находится реле тока.

Традиционно используемыми являются реле электромеханического типа, состоящие из токовой катушки и подвижной электромагнитной системы, замыкающей контакты. На смену этим приборам пришли полупроводниковые устройства, а с развитием цифровых технологий и микропроцессорные системы релейной защиты.

Читайте так же:

Паяльник с петлеобразным жалом

Независимо от элементной базы, логика работы защит остаётся в принципе той же. Конечно, микропроцессорные системы способны реализовать более сложный и разветвлённый алгоритм действий.

В простейшем случае, на реле выставляется требуемая уставка – значение тока, при котором реле должно сработать. Первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы или датчики тока.

Защиты по напряжению.

Среди самых распространённых представителей этого класса групповая секционная защита минимального напряжения.

Логика работы этой автоматики увязана с технологическим процессом, электропривод оборудования которого питается от одной секции подстанции. Автоматика минимального напряжения имеет двухступенчатое исполнение. Типовая последовательность работы выглядит следующим образом.

Секция, к которой подключены электродвигатели приводов механизмов технологического процесса (например, это могут быть механизмы котла тепловой электростанции), имеет два питания – от рабочего и резервного трансформаторов.

При отключении рабочего трансформатора срабатывает автоматика включения резерва (АВР). Через небольшой промежуток времени к секции подключается резервный трансформатор.

За время бестоковой паузы нагруженные механизмы успевают затормозиться. После подключения резервного трансформатора начинается самозапуск электродвигателей механизмов.

Повышенный ток, обусловленный групповым запуском двигателей, вызывает посадку напряжения на секции. При снижении напряжения до уставки первой ступени автоматики, происходит отключение наименее значимых для технологического процесса механизмов.

Делается это для того, чтобы облегчить запуск более важного оборудования и удержать станционный котёл (или другой агрегат) в работе.

Если это не помогает и напряжение, продолжая снижаться, достигает уставки второй ступени, отключается вторая группа оборудования. В этой ситуации в работе остаются только механизмы, обеспечивающие безаварийный останов всего технологического процесса (котла).

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Назначение релейной защиты

Январь 30th, 2012 Рубрика: Релейная защита и автоматика, Электролаборатория

Сегодня я расскажу Вам о назначении релейной защиты.

Иногда при нормальной работе потребителей электроэнергии могут возникать различные виды повреждений и ненормальные режимы работы.

В месте возникновения повреждения электрический ток и дуга разрушают электрооборудование, а снижение напряжения менее допустимого — приводят к выходу из нормальной работы электроприемников.

Чтобы обеспечить надежность электроснабжения и предотвратить разрушение электрооборудования, нужно мгновенно обесточивать поврежденный участок.

В этом и заключается назначение релейной защиты, т.е. защищать электрооборудование от повреждений (разрушений) и ненормальных режимов работы с помощью реле.

Раньше вместо реле использовали предохранители с плавкой вставкой, но по причине развития и усложнения схем вторичной коммутации, а также из-за увеличения мощностей и напряжения электроприемников, использовать предохранители стало нецелесообразно.

Релейная защита должна:

контролировать работу всей электроустановки
реагировать при изменении нормальных режимов работы
отключать с помощью выключателей поврежденный участок сети (короткое замыкание)
выдавать информацию — сигнал о возникновении ненормального режима

В современных схемах релейной защиты используются следующие виды автоматики:

1. Автоматический ввод резерва (АВР) — это автоматическое включение электрооборудования от резервного источника питания.

2. Автоматическое повторное включение (АПВ) — это автоматическое включение электрооборудования при отключении одного из элементов сети.

3. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) — это автоматическое отключение сторонних электроприемников при понижении частоты питающей сети.

33 комментариев к записи “Назначение релейной защиты”

наконец то нашел статью о назначении релейной защиты, спасибо автору все понятно и доступно

Слава Богу — это мы знаем

Я так понимаю, что сейчас без релейной защиты никуда! Спасибо за информацию!

Спасибо за подробную информацию.

Все понятно, четко и наглядно о релейной защите, спасибо!

использовать предохранители стало нецелесообразно — спорный вопрос.Предохранители в зависимости от быстродействия делятся на несколько классов.Защита частотного преобразователя только предохранители.защита электродвигателей более 100 кВт предохранитель + реле контроля напряжения + тепловое реле или реле момента.ТК автомат на большие токи дорогой(Смотрите рекомендации шнайдера)

вы забыли упомянуть АРН — автоматическая разгрузка по напряжению.Это для оборудования 10 кВ.Для оборудования 35 и более кв применяют другии виды автоматики например УРОВ

Может Вы имели ввиду «автоматическое регулирование напряжения» (АРН)? А не разгрузка…;)

Защита частотного преобразователя 200-250 (кВТ) выполнена строго на автоматических выключателях. Могу показать проекты наших немецких коллег. Контроль напряжения и АВР осуществляется строго с помощью реле электронного типа. А как Вы, например, осуществите АВР частотника со схемой на одних предохранителях?

А как Вы, например, осуществите АВР частотника со схемой на одних предохранителях?-я не понял.зачем нам осуществлять авр частотника.У нас.ДЫмосос.упрвляеться частотником.в случае выхода из строя частотника , пуск осуществляется по схеме звезда- треугольник.для АВР имется контактор(он же пускатель)или электрический привод автомата.
АРН -разгрузка по напряжению.При снижении напряжения отключаются линии.
Регулирование нагрузки под напряжением устанавливается на трансформаторах и и служит для регулирования напряжения путем переключения ступеней
хотелось бы посмотреть на проект.пока ваш автомат сработает , от частотника ни чего ни останется

Уважаемый, откройте книгу по релейной защите и прочитайте про АРН. И прошу Вас не путать.

АРН — это автоматическое регулирование напряжения. На моих двух ГПП осуществляется микропроцессорным блоком РКТ, ранее установлен был блок БАР. Если Вы работаете на производстве с высоковольтными сетями, то должны слышать о таком. РКТ в автоматическом режиме отслеживает с дискретностью в 0,1 (В) по вторичному напряжению ТН (трансформатора напряжения) изменение напряжения в сети. И в случае превышения уставки переключает ступень трансформатора (1-19 ступеней привода РПН) в соответствующую сторону. Если Вы об этом не слышали, то с удовольствием могу рассказать об этом более подробно в своих статьях с множеством фотографий и схемами.

Читайте так же:

Сделай сам инструменты и приспособления

Думаю этот вопрос мы выяснили.

Прошу меня извинить.
ДАРН — ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ РАЗГРУЗКА ПО НАПРЯЖЕНИЮ .
Автоматика служит для разгрузки отключением фидеров при резком снижении напряжения.Просто разговорное -АРН.

… Если Вы работаете на производстве с высоковольтными сетями, то должны слышать о таком. РКТ в автоматическом режиме отслеживает с дискретностью в 0,1 (В) по вторичному напряжению ТН (трансформатора напряжения) изменение напряжения в сети. И в случае превышения уставки переключает ступень трансформатора (1-19 ступеней привода РПН) в соответствующую сторону.

19 х 0,1=1,9 (В) дискретная планка в высоковольтных сетях –ну-ну.

Да, 2 блока РКТ у меня на одной из ГПП установлены. Кстати, на днях один из блоков вышел из строя. Угнал самопроизвольно привод на 1 ступень. Я его сейчас снял и тестирую на стенде — за все 9 лет работы такого не было.

Вообще то дискретность 0,1 (В) взята с выхода трансформатора напряжения. И является дискретностью по изменению положения привода в зависимости от изменения напряжения ТН 100 (В) в ту или другю сторону. Сам же привод переключает обмотки с высокой стороны силового трансформатора, а там коэффициент совсем другой. Я думаю Вам стало теперь ясно.

Хотел бы узнать о токовом реле РЭ-571т, которое ставится в нулевой провод линии в трансформаторной подстанции.

У меня такое реле было установлено для защиты двигателя от перегрузки. Сейчас я его не использую, а обхожусь защитой полупроводникового расцепителя автомата. Ничего плохого сказать не могу, кроме того, что у него маленький коэффициент возврата (0,65) и ступенчатая регулировка уставки срабатывания.

вообще то вы спорили про АОСН и АРКТ
автоматическое отключение при снижении напряжения и автоматическая регулировка коэффицента трансформации

Очень интересная тема!
Ув.админ, есть ли у вас возможность написать более подробно, статью о перечисленных выше защитах. в частности:АОСН, АРКТ,АЧР,АПВ….
И посоветуйте пожалуйста какую-нибудь «простенькую» литературу по РЗ и А
Заранее спасибо.

Сергей, конечно могу писать об этом бесконечно, на основе своего опыта эксплуатации с наглядными примерами схем и оборудования. Только большинству читателей, к сожалению, это не так интересно. Но по возможности учту Ваш интерес. По литературе ничего лучше Чернобровова не нахожу.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите

К релейной защите предъявляются следующие основные требования:

· селективность;

· быстродействие;

· чувствительность;

· надежность.

1. Селективность или избирательность – это способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать его только ближайшими к нему выключателями.

Рис. 2.1. Релейная защита радиальной цепи.

Селективное действие – это такое действие релейной защиты, при котором обеспечивается отключение только поврежденного элемента системы. Так, применительно к схеме радиальной сети, показанной на рисунке 2.1, требование селективности действия сводится к тому, чтобы при КЗ в точке К1 отключался только выключатель Q3, а при КЗ в точке К2 – выключатель Q2.

Обратимся к рис.2.2

При КЗ в точке К1(рис.2.2) для правильной ликвидации аварии должна подействовать защита на выключателе Q1и отключить этот выключатель. При этом остальная неповрежденная часть электрической установки останется в работе. Такое избирательное действие защиты называется селективным.

Если же при КЗ в точке К1раньше защиты выключателя Q1 подействует защита выключателя Q2и отключит этот выключатель, то ликвидация аварии будет неправильной, так как кроме поврежденного электродвигателя M1, останется без напряжения неповрежденный электродвигатель М2. Такое действие защиты называется неселективным.

Из рис.2.2 видно, что если при КЗ в точке K1 подействует неправильно защита выключателя Q3и отключит этот выключатель, то последствия такого неселективного действия будут еще более тяжелыми, так как без напряжения останутся оба неповрежденных электродвигателя М2 и МЗ. В технике релейной защиты принято называть предыдущая (нижестоящая) и последующая (вышестоящая) защиты на смежных линиях. Так на рис.2.2 у выключателя Q1 установлена предыдущая защита, а у выключателя Q2 – последующая. Нумерацию защит начинают от самой удаленной от источника питания защиты.

Рассмотренный пример показывает, что выполнение требования селективности имеет первостепенное значение для обеспечения правильной ликвидации аварий.

Применяется несколько способов обеспечения селективности.

Селективность по принципу действия. Различают релейные защиты с абсолютной и относительной селективностью.

Релейные защиты с абсолютной селективностью в соответствии с принципом их действия срабатывают только при повреждениях на защищаемом элементе. Поэтому они выполняются без выдержек времени. Например, газовая (ГЗ) или дифференциальная защиты трансформатора (ДЗТ). ДЗТ принципиально не срабатывает при КЗ вне зоны действия (например — зона действия дифференциальной защиты ограничивается местом установки питающих ее трансформаторов тока).

Читайте так же:

Холодная сварка ермак отзывы

Релейные защиты с относительной селективностью. Относительная селективностьдостигаетсяотстройкой по времени от смежных комплектов защит.Защиты с относительной селективностью могут работать в качестве резервных защит при КЗ на смежных элементах. (например — максимальная токовая защита (МТЗ)). Такие защиты обычно выполняются с выдержкой времени

Селективность по чувствительности. Ток, напряжение или сопротивление срабатывания выбирается таким образом, чтобы последующая защита не действовала при КЗ на смежной линии или за трансформатором. Для этого, например токовая отсечка, отстраивается от токов КЗ в конце линии или за трансформатором и, следовательно, обладаетселективностью по чувствительности.

Селективность по времени.Выдержка времени каждой последующей защиты, например, максимальной токовой защиты, выбирается на ступень селективности больше предыдущей защиты. Поэтому последующая защита не успевает сработать, так как ее опережает предыдущая защита линии при КЗ на ней. Этот принцип наиболее прост, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что выдержка времени растет по мере приближения точки КЗ к источнику питания. Величина ступени селективности определяется точностью реле времени защиты, быстродействием примененного выключателя и для электромеханических защит составляет 0,5 с, а для современных микропроцессорных защит – 0.2…0.3 с.

Логическая селективностьприменяется в том случае если смежные, как в предыдущем примере, защиты объединены линией связи. При этом последующая защита сработает без выдержки времени (быстродействующая ступень) при условии, что не запустилась предыдущая защита. Пуск предыдущей защиты свидетельствует о том, что КЗ произошло на смежной линии и последующая защита переводится в режим временной селективности, т.е. она сработает, если откажет предыдущая защита или ее выключатель. Логическую селективность целесообразно применять на коротких линиях и при использовании цифровых реле, у которых есть специальный вход «логического ожидания».

2. Быстродействие— это свойство релейной защиты отключать повреждение с минимально возможной выдержкой времени, т.к. быстрое отключение поврежденного оборудования или участка электрической установки предотвращает или уменьшает размеры повреждений, сохраняет нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов. Длительное протекание тока КЗ может привести к повреждению неповрежденных участков оборудования, линий, трансформаторов, по которым протекает ток КЗ вследствие термического перегрева оборудования. Допустимое время протекания тока через оборудование, не вызывающее его повреждения, указывается в ГОСТах на оборудование и находится в обратно-пропорциональной зависимости от величины тока КЗ.

Быстродействие необходимо по следующим соображениям:

1. При КЗ мощность, отдаваемая генераторами станции, вблизи которой произошло КЗ, резко снижается. В результате скорость вращения генераторов возрастает. Если КЗ отключается защитой, имеющей выдержку времени, то к моменту его отключения генераторы этой станции выйдут из синхронизма, то есть генераторы потеряют устойчивость.

2. КЗ в любом элементе системы приводит к понижению напряжения, снижению вращающего момента СД и АД и их торможение. При быстром отключении КЗ двигателя немедленно возвращаются к нормальному режиму, их торможение не является опасным и не нарушает механического процесса, а в ряде случаев остается совершенно незаметным. Отключение КЗ с выдержкой времени может привести к их полной остановке и нарушению технологического процесса.

3. Быстрое отключение КЗ уменьшает размеры разрушение изоляции и токоведущих частей токами КЗ в месте повреждения, уменьшает вероятность несчастных случаев.

4. Ускорение отключения повреждений повышает эффективность АПВ и АВР, так как чем меньшие разрушения в месте КЗ, тем выше вероятность успешного действия автоматики.

Быстрота отключения ограничивается собственными временами действия релейной защиты и выключателя, а так же условиями обеспечения селективной работы релейной защиты. В общем случае время отключения равно:

где – собственное время релейной защиты; – выдержка времени, установленная на защите; – собственное время выключателя, т.е. время от подачи импульса на катушку отключения до момента начала расхождения дугогасительных контактов выключателя; – время горения дуги; – полное время отключения выключателя.

Для защит, действующих без выдержки времени, в зависимости от типов реле и выключателей время отключения оказывается равным

Таким образом, при существующих типах реле и выключателей нижний предел времени отключения КЗ может составлять 3…12 периодов тока частотой 50 Гц.

Для обеспечения устойчивости параллельной работы генераторы, трансформаторы, линии электропередачи, по которым осуществляется параллельная работа и все другие части электрической установки или электрической сети должны оснащаться быстродействующей релейной защитой, время действия которой не должно превышать 0,1 с, а для линий сверхвысокого напряжения – не более 0,02 с.

3. Чувствительность — это свойство защиты надежно срабатывать при КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы.

Защита должна обладать такой чувствительностью к тем видам повреждений и нарушений нормального режима работы в данной электроустановке или электрической сети, на которые она рассчитана, чтобы было обеспечено ее действие в начале возникновения повреждения. Чувствительность защиты должна также обеспечивать ее действие при повреждениях на смежных участках. Так, например, если при повреждении в точке K1 (рис.2.2) по какой-либо причине не отключится выключатель Q1, то должна подействовать защита следующего к источнику питания выключателя Q2и отключить этот выключатель. Такое действие защиты называется дальним резервированием смежного участка.

Читайте так же:

Режим термообработки стали 14г2

Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности (Кч), определяемым как отношение минимального значения контролируемой величины при КЗ в конце защищаемого участка к уставке защиты. Коэффициенты чувствительности нормируются ПУЭ и минимальная их величина составляет при КЗ в защищаемой зоне К_ч=1,5, в зоне резервирования – К_ч=1,2, для быстродействующих дифференциальных защит К_ч=2.

Коэффициент чувствительности учитывает погрешности реле, погрешности расчета параметров срабатывания РЗ, влияние переходного сопротивления и электрической дуги в месте КЗ.

4. Надежность – это свойство защиты гарантированно выполнять свои функции на протяжении всего периода эксплуатации. Защита должна правильно и безотказно действовать на отключение выключателей оборудования при всех его повреждениях и нарушениях нормального режима работы и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Требование надежности обеспечивается совершенством принципов защиты и конструкций аппаратуры, добротностью деталей, простотой выполнения, а также уровнем эксплуатации.

Требуемое состояние устройств защиты поддерживается плановыми проверками релейной защиты, при которых необходимо выявить и устранить возникшие дефекты. У современных микропроцессорных устройств защиты существуют встроенные системы автоматической и тестовой проверки, которые позволяют быстро выявить появившиеся неисправности и тем самым предотвратить отказ или неправильную работу защиты. Глубина таких проверок может быть большой, но не 100%.Поэтому наличие тестовых проверок или автоматического контроля не исключает необходимости плановых проверок, но существенно уменьшают их частоту и объем проведения.

Дата добавления: 2017-04-05 ; просмотров: 4316 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Основные требования, предъявляемые к релейной защите

К релейной защите предъявляются следующие основные требования:

селективность; быстродействие; чувствительность; надежность.

1. Селективность или избирательность – это способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать его только ближайшими к нему выключателями (рис.1.2).

При КЗ в точке К1 (рис.1.2) для правильной ликвидации аварии должна подействовать защита на выключателе Q1 и отключить этот выключатель. При этом остальная неповрежденная часть электрической установки останется в работе. Такое избирательное действие защиты называется селективным.

Если же при КЗ в точке К1 раньше защиты выключателя Q1 подействует защита выключателя Q2 и отключит этот выключатель, то ликвидация аварии будет неправильной, так как кроме поврежденного электродвигателя M1, останется без напряжения неповрежденный электродвигатель М2. Такое действие защиты называется неселективным.

Из рис.1.2 видно, что если при КЗ в точке K1 подействует неправильно защита выключателя Q3 и отключит этот выключатель, то последствия такого неселективного действия будут еще более тяжелыми, так как без напряжения останутся оба неповрежденных электродвигателя М2 и МЗ. В технике релейной защиты принято называть предыдущая (нижестоящая) и последующая (вышестоящая) защиты на смежных линиях. Так на рис.1.2 у выключателя Q1 установлена предыдущая защита, а у выключателя Q2 – последующая. Нумерацию защит начинают от самой удаленной от источника питания защиты.

Рассмотренный пример показывает, что выполнение требования селективности имеет важное значение для обеспечения правильной ликвидации аварий.

1. Селективность РЗ означает, что автоматика должна выявить поврежденный участок и отключить только его. Для РЗ, действующей на сигнал, селективность — это способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима.

На каждом элементе (линия, трансформатор, генератор и т.д.) устанавливается несколько комплектов РЗ. В зависимости от вида повреждения должен действовать только один из них.

Существует два вида селективности.

1) абсолютная селективность. Если по принципу своего действия защита срабатывает только при КЗ на защищаемом элементе, то ее относят к защитам, обладающим абсолютной селективностью.

Применяется несколько способов обеспечения селективности.

Селективность по принципу действия. По принципу действия защиты могут иметь абсолютную селективность (срабатывают только при КЗ в защищаемой зоне, например — газовая (ГЗ) или дифференциальная защиты трансформатора (ДЗТ), или относительную селективность (могут работать в качестве резервных при КЗ на смежных участках, например — максимальная токовая защита (МТЗ). Защита принципиально не срабатывает при КЗ вне зоны действия (например — зона действия дифференциальной защиты ограничивается местом установки питающих ее трансформаторов тока).

Селективность по чувствительности. Ток, напряжение или сопротивление срабатывания выбирается таким образом, чтобы последующая защита не действовала при КЗ на смежной линии или за трансформатором. Для этого, например токовая отсечка, отстраивается от токов КЗ в конце линии или за трансформатором и, следовательно, обладает селективностью по чувствительности.

Селективность по времени. Выдержка времени каждой последующей защиты, например, максимальной токовой защиты, выбирается на ступень селективности больше предыдущей защиты. Поэтому последующая защита не успевает сработать, так как ее опережает предыдущая защита линии при КЗ на ней. Этот принцип наиболее прост, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что выдержка времени растет по мере приближения точки КЗ к источнику питания. Величина ступени селективности определяется точностью реле времени защиты, быстродействием примененного выключателя и для электромеханических защит составляет 0,5 с, а для современных микропроцессорных защит – 0.2…0.3 с.

Логическая селективность применяется в том случае если смежные, как в предыдущем примере, защиты объединены линией связи. При этом последующая защита сработает без выдержки времени (быстродействующая ступень) при условии, что не запустилась предыдущая защита. Пуск предыдущей защиты свидетельствует о том, что КЗ произошло на смежной линии и последующая защита переводится в режим временной селективности, т.е. она сработает, если откажет предыдущая защита или ее выключатель. Логическую селективность целесообразно применять на коротких линиях и при использовании цифровых реле, у которых есть специальный вход «логического ожидания».

Читайте так же:

Настройка аргона для сварки нержавейки

2. Быстродействие — это свойство релейной защиты отключать повреждение с минимально возможной выдержкой времени, т.к. быстрое отключение поврежденного оборудования или участка электрической установки предотвращает или уменьшает размеры повреждений, сохраняет нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов. Длительное протекание тока КЗ может привести к повреждению неповрежденных участков оборудования, линий, трансформаторов, по которым протекает ток КЗ вследствие термического перегрева оборудования. Допустимое время протекания тока через оборудование, не вызывающее его повреждения, указывается в ГОСТах на оборудование и находится в обратно-пропорциональной зависимости от величины тока КЗ (рис.1.1).

3. Чувствительность — это свойство защиты надежно срабатывать при КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы.

Защита должна обладать такой чувствительностью к тем видам повреждений и нарушений нормального режима работы в данной электроустановке или электрической сети, на которые она рассчитана, чтобы было обеспечено ее действие в начале возникновения повреждения. Чувствительность защиты должна также обеспечивать ее действие при повреждениях на смежных участках. Так, например, если при повреждении в точке K1 (рис.1.2) по какой-либо причине не отключится выключатель Q1, то должна подействовать защита следующего к источнику питания выключателя Q2 и отключить этот выключатель. Такое действие защиты называется дальним резервированием смежного участка.

Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности (Кч), определяемым как отношение минимального значения контролируемой величины при КЗ в конце защищаемого участка к уставке защиты. Коэффициенты чувствительности нормируются [1] и минимальная их величина составляет при КЗ в защищаемой зоне Кч=1,5, в зоне резервирования – Кч=1,2, для быстродействующих дифференциальных защит Кч=2.

АЧР действует при снижении частоты. Устройства АЧР имеют несколько уставок по частоте. Уставка – значение частоты, при котором должны отключаться потребители. При соответствующей частоте должна срабатывать соответствующая очередь АЧР.

Селективностью должна обладать делительная автоматика. Селективность заключается в том, что должна срабатывать определенная ДА.

2. Чувствительность – это способность автоматики реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах работы системы электроснабжения.

Чувствительность защиты оценивают коэффициентом чувствительности. Коэффициент чувствительности определяется отношением минимального значения входной воздействующей величины к установленному на защите значению параметра срабатывания. Например, для токовых защит

где Iкз — ток КЗ при минимальном режиме для самой удаленной точки защищаемого участка;

I сз – ток срабатывания защиты — ток в первичной цепи, при котором должна срабатывать защита.

4. Надежность – это свойство защиты гарантированно выполнять свои функции на протяжении всего периода эксплуатации. Защита должна правильно и безотказно действовать на отключение выключателей оборудования при всех его повреждениях и нарушениях нормального режима работы и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Требование надежности обеспечивается совершенством принципов защиты и конструкций аппаратуры, добротностью деталей, простотой выполнения, а также уровнем эксплуатации.

Устройства РЗИА должны правильно и безотказно выполнять свои функции при всех нарушениях нормального режима. Надежность обеспечивается следующим:

1) надежно работающими элементами (простая конструкция, меньшее число контактных систем);

2) правильная эксплуатация;

3) надежный монтаж.

Наименее надежным элементом является контактная система. Надежность можно повысить, заменив контактную систему логическими элементами. Например, электронными ключами. Состояние устройств автоматики систематически проверяется при эксплуатации. Надежность защиты оценивается числом правильных срабатываний от количества всех срабатываний.

Требуемое состояние устройств защиты поддерживается плановыми проверками релейной защиты, при которых необходимо выявить и устранить возникшие дефекты. У современных микропроцессорных устройств защиты существуют встроенные системы автоматической и тестовой проверки, которые позволяют быстро выявить появившиеся неисправности и тем самым предотвратить отказ или неправильную работу защиты. Глубина таких проверок может быть большой, но не 100%. Поэтому наличие тестовых проверок или автоматического контроля не исключает необходимости плановых проверок, но существенно уменьшают их частоту и объем проведения.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) .

голоса

Рейтинг статьи