1.Понятие релейной защиты. Реле. Структурная схема релейной защиты.
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА – устройство противоаварийной автоматики, которое должно достаточно быстро реагировать на аварийные и ненормальные режимы объекта защиты и либо отключать поврежденный участок, либо сигнализировать о ненормальных режимах (перегрузках).
Основным элементом релейной защиты является — РЕЛЕ.
РЕЛЕ – называют обычно автоматически действующий прибор, предназначенный при заданных значениях величин, характеризующих определенные внешние явления, производить скачкообразное изменение в электрических цепях.
Любое устройство РЗ содержит, как правило, три составные части: измерительную, логическую и исполнительную (рис. 8.1). В состав измерительной части может входить один или несколько пусковых органов. Назначением измерительной части защиты является сравнение текущих значений параметров режима защищаемого объекта с заданными значениями, при которых защита должна срабатывать, т.е. с уставкой.
Рис. 8.1. Структурная схема релейной защиты
В зависимости от вида РЗ такими параметрами могут быть ток, напряжение, направление мощности, отношение напряжения к току, т.е. сопротивление, и др. Если защита должна срабатывать при значениях параметра режима бóльших уставки, она называется максимальной, а если при значениях параметра меньших уставки — минимальной.
При КЗ на защищаемом объекте ток увеличивается, напряжение снижается, изменяется фазовый сдвиг между током и напряжением, нарушается симметрия токов и напряжений, а при КЗ на землю сумма напряжений и сумма токов трех фаз оказывается не равной нулю. Эту информацию измерительная часть защиты получает от измерительных преобразователей (трансформатора тока ТА и трансформатора напряжения TV), изолирующих устройство релейной защиты от высокого напряжения на защищаемом объекте. Измерительная часть защиты обрабатывает входную информацию. В том случае, когда контролируемые параметры выходят за установленные пределы, пусковые органы измерительной части защиты выдают сигналы в логическую часть, реализующую логику действия защиты. В зависимости от вида релейной защиты она должна при срабатывании одного или при одновременном срабатывании нескольких пусковых органов измерительной части выдавать сигнал на отключение защищаемого объекта от энергосистемы без выдержки или с выдержкой времени. Сигнал на отключение объекта от энергосистемы поступает в исполнительную часть защиты, формирующую управляющее воздействие на выключатель (или выключатели) Q, отключающий поврежденный объект от источников питания.
2.Основные виды релейной защиты.
Токовая — реагирует на величину тока в защищаемой цепи, срабатывает, если величина тока в защищаемой цепи превысит заранее установленное значение, называемое уставкой срабатывания.
Дифференциальная-принцип действия основан на сравнении значения тока и фазы в начале и в конце защищаемого объекта.
Потенциальная-реагирует на величину напряжения в защищаемой цепи.
Дистанционная-реагирует на величину сопротивления защищаемой цепи.
Импульсная-реагирует на скорость изменения тока и напряж на высшие гармонические составляющие тока или напряж в защищаемой цепи.
Высокочастотная-реагирует на токи высокой частоты, появляющиеся в защищаемой цепи.
Тепловая-реагирует на температуру защищаемого объекта.
Газовая-реагирует на скорость выделения газов из трансформаторного масла.
Еще виды РЗА
Её техника используется для контроля работоспособности всех технологических систем, для охлаждения которых используются масла, в частности, трансформаторы. Поломка в них вызывает высокую температуру с выделением в атмосферу газов из состава масел. При этом охлаждающие средства теряют стандартный химический состав и снижают диэлектрические свойства.
На такие технологические сбои мгновенно реагирует механическая релейная защита. Она учитывает и изменения в химии газов, и продукты распада масел.
Можно отметить, что РЗА работает на подобных принципах и при появлении таких повышающих факторов:
- термо;
- давления той или иной среды или предпосылок от механики.
И это еще не все основные классификации релейных защит – поскольку данный формат статьи не позволяет нам более широко раскрыть РЗА.
Классификация
Всё разнообразие приборов релейной защиты классифицируется по следующим основным признакам:
По типу подключения они бывают первичными и подключаются непосредственно в электрическую сеть. Вторичные приборы подсоединяются в неё с помощью трансформатора, дающего гальваническую развязку.
По исполнению они выпускаются электромеханическими: в них сеть замыкается и размыкается с помощью механических контактов. В современных электронных аппаратах цепью управляют полупроводники, при этом не происходит физического размыкания контактов.
По назначению оно может выполнять две задачи: логическую и измерительную функции. Логические приборы принимают решение на основе изменяющихся внешних характеристик системы. Измерительные аппараты производят только замер её значений.
По методу работы приборы классифицируются на прямые и косвенные изделия. Изделия прямого действия механически связаны с блоком отключения, а косвенные управляют механизмом отключения электропитания.
Релейная автоматика может осуществлять контроль за следующими основными параметрами линии электропередач и оборудования и при достижении опасных значений выполняет его отключение:
Максимальный ток. При достижении тока выше определенного значения срабатывает отключающее реле.
Направление мощности. Такой вид контроля помимо величины тока учитывает его направление.
Разница токов на входе и выходе в оборудование. Он бережет генераторы и трансформаторы с помощью сравнения параметров на входе и выходе. При достижении опасных характеристик производится отключение потребителей.
Логические приборы определяют места коротких замыканий и позволяют отключить опасный участок.
Пониженное и повышенное напряжение. При наличии коротких замыканий напряжение понижается. Повышение напряжения может быть вызвано ударом молнии. Любое изменение напряжения опасно для оборудования и электрических сетей. При изменении значений автоматика отключает линию.
Автоматическая разгрузка линии при снижении частоты тока в ней. При снижении частоты тока в электросети автоматика отключает часть потребителей. При повышении частоты необходимо наоборот нагружать сеть, для снижения частоты вращения генератора.
Исходя из этого перечня выполняемых задач, становится понятно, для чего нужна релейная защита. Но существуют изделия, которые осуществляют не выключение, а автоматическое подключение потребителей. Оно может осуществляться для повторного включения энергоснабжения через заданный интервал времени или для автоматического ввода резервной мощности. В этом случае в сеть вводится дополнительные генерирующие мощности для компенсации дефицита.
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.
Общим для всех устройств релейной защиты является наличие одних и тех же функциональных блоков:
- 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.
Различают системы защитной автоматики с абсолютной и относительной селективностью. К первому типу относятся устройства, реагирующие только на нарушения режима строго в пределах защищаемого участка.
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.
Главным показателем быстродействия служит время срабатывания защищающего устройства, которое отсчитывается от момента возникновения аварийного режима до момента подачи защитой сигнала на отключение выключателя.
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.
Надёжность.
Универсальная характеристика всех технических устройств, заключающаяся в способности РЗ функционировать длительно и безотказно. В соответствии со своим основным предназначением.
Релейная защита — принцип работы
Конструкция реле имеют сложную и замысловатую схему, которая основана на электромеханических технологиях. Основные функции имеют следующие защитные схемы:
Релейная защита в электрошкафе
- Наблюдательный блок. Этот блок проводит анализ протекающих в электрической сети, процессов. Мониторинг проводится путем проведения замеров, а затем передачей их в логический блок.
- Логический блок сравнивает полученные результаты с максимально установленными показателями. Малейшее несовпадение с нормой приводит к срабатыванию защитного реле.
- Исполнительный блок производит отключение электроприборов от сети. После того как блок логики передаст сигнал о несоответствии, исполнительный блок произведет мгновенное отключение. При этом отключение будет по заранее предусмотренной схеме с минимальными потерями для электрооборудования и обслуживающего персонала.
- Сигнализационный блок. При возникновении аварии в системе срабатывает сигнализация в виде звука или света. При этом в памяти отпечатается произошедшие изменения. После устранения неисправности, сигнализация переводится в первоначальное положение. Это делается вручную оператором, что исключает потерю информации.
Одновременно с этим возможны сбои в эксплуатации релейной защиты и устройство не сработает. Отказ защитной системы может быть в следующих случаях:
- внутреннее повреждение системы защиты;
- ложные срабатывания без причины;
- многократность срабатывания, когда это вообще не требуется.
Поэтому правила эксплуатации предъявляют к данным защитным приборам вышеперечисленные требования. Помимо этих требований также при работе защитного реле работает принцип надежности. Этот принцип включает следующие аспекты: долгий срок службы; возможность ремонта при поломке; безотказность в использовании.
Релейная защита входит в систему противоаварийного управления. В конструкции данной системы каждый компонент связан друг с другом и выполняет свою функцию, при этом выполняется общая задача системы.
https://youtube.com/watch?v=MNg9tfbEuy4
Резервная защита присоединения
Опять же давайте сначала посмотрим определение (ПЭУ п.3.2.15) – “Для действия при отказах защит или выключателей смежных элементов следует предусматривать резервную защиту, предназначенную для обеспечения дальнего резервного действия.
Если основная защита элемента обладает абсолютной селективностью (например, высокочастотная защита, продольная и поперечная дифференциальные защиты), то на данном элементе должна быть установлена резервная защита, выполняющая функции не только дальнего, но и ближнего резервирования, т. е. действующая при отказе основной защиты данного элемента или выведении ее из работы…”
Таким образом резервная защита присутствует также всегда и для любого присоединения (см. Миф 3).
Просто запомните одну простую вещь – на любом участке энергосистемы, на любом классе напряжения, есть как минимум 2 защиты – основная и резервная. Всегда!
Чаще всего резервной защитой присоединения является основная защита вышестоящего присоединения. Получается последовательная цепочка защит в которой все ступени “наползают” друг на друга.
Однако, если основная защита присоединения выполняется в виде дифференциальной или дифференциально-фазной защиты, то нужна еще одна защита, чтобы выполнить резервирование нижестоящего участка. Эта защита должна быть ступенчатой потому, что только ступенчатые могут выполнять дальнее резервирование. Об этом мы говорили в нашей прошлой статье.
Итак, давайте подведем итоги:
- На любом присоединении есть как минимум одна основная защита
- На любом присоединении есть как минимум одна резервная защита
- Основной может быть защита, выполненная на любом принципе (МТЗ, ДЗ ДЗТ, ДФЗ и т.д.)
- Резервной может быть только ступенчатая защита (МТЗ или ДЗ)
- На присоединении может быть несколько основных и резервных защит
Думаю, теперь у вас не будет затруднений с определением какой именно, основной или резервной, является та или иная защита
Четкость и понятность определений в релейной защите очень важна и мы будем периодически уделять внимание основным терминам
Что такое релейная защита
Совмещение двух понятий в единое целое восходит к тому, что реле всегда комбинируются с электрическими «автоматами». Правила снабжения домов электричеством предусматривают многоступенчатую «страховку» от неприятных факторов, приведённых выше.
Обычно реле ставятся непосредственно на этапе проектирования будущей системы; при необходимости таковые устанавливаются отдельно. Обязательное требование — постоянная готовность принять высокие нагрузки, вызываемые замыканиями.
Сфера применения релейной защиты
РЗИА проходят установку на промышленных объектах вроде электрических станций, специальных генераторах, а также мощных аппаратах
Теоретически «страховка» срабатывает везде, если наличие важного компонента предусмотрено в ходе планировки
Необходимость применения
Релейная защита — необходимый компонент для корректной функциональности агрегатов. Она способна предупреждать повреждения проводки, воспламенение изоляционного слоя проводника, перепады напряжения и прочие «неприятности».
Разрушительные последствия коротких замыканий не ограничиваются возникновением пожара внутри системы. Своевременная остановка последствий кроется в оперативном обесточивании электричества, с чем помогают справиться приборы РЗИА.
Задачи релейной защиты
Что касается защиты, то она способна:
- Определять местоположение, где возникают короткие замыкания.
- Автоматически выключать подачу тока на опасный участок, изолируя сегмент от других узлов сети.
- Подавать сигналы для вмешательства специалистов.
- Организовывать выдержку перед снятием активации при необходимости.
Особенности релейной защиты
На практике не исключаются незначительные происшествия, не требующие моментального отключения от сети. Под таковые попадают образование газа внутри трансформаторных будок, а также снижения объёма масла.
Прибывающие электрики могут локализовать проблему и устранить таковую на месте; иногда потребуется остановка подачи электричества на непродолжительный отрезок времени. Релейная защита, однако, регистрирует нарушения и обесточивает установку (например, при превышаемых значениях силы тока).
Релейная защита (РЗА): виды, устройство и основные принципы
Силовое оборудование электросетей и электрических станций всегда должны быть защищены от сбоев при эксплуатации и короткого замыкания. Таким средством является релейная защита и автоматика (РЗА).
Производители предлагают огромное количество устройств, которые могут заблокировать внезапную аварию в электросети или, например, предупредить с помощью звукового либо светового сигнала о появлении аварийной ситуации.
Чаще всего релейная защита функционирует с автоматикой, а их совместная работа связана с различными типами аварийных ситуаций:
- уменьшение частоты электрического тока, которая появляется при возникшей перегрузке генератора из-за короткого замыкания или отсоединения определенной части разных устройств из сети.
- увеличенное напряжение появляется из-за возникшей разгрузки электросети.
- при токовой перегрузке возникает опасный нагрев изоляции кабеля, появляются искры.
Основные виды РЗА:
- МТЗ – максимальная токовая защита. Срабатывает в тот момент, когда ток достигает определенного установленного значения. направленная МТЗ. Дополнительно осуществляет контроль за направлением мощности.
- ГЗ – газовая защита. Необходима для отключения трансформатора при появлении различных повреждений в следствии образования опасных газов.
- ЛЗШ – логическая защита шин. Необходима для поиска места, где происходит короткое замыкание.
- дифференциальная защита. Необходима для предохранения трансформаторов, генераторов и шин, сравнивает величины тока на входе и выходе.
- ДФЗ – дифференциально-фазная защита. Контролирует фазы тока с обеих сторон линии. Если они отклоняются от заданных параметров, то срабатывает защита.
- ДЗ – дистанционная защита. При коротком замыкании срабатывает при снижении сопротивления сети.
- ДЗ с ВЧ-блокировкой. При коротких замыканиях используется для отключения подачи тока на воздушных линиях.
- удаленная защита. Применяется в ситуациях, когда требуется быстрая скорость реакции и особая чувствительность.
- защита минимального напряжения. Отключает оборудование в том случае, когда напряжение падает ниже установленного минимального значения.
- защита максимального напряжения. Срабатывает, когда напряжение увеличивается и начинает превышать допустимое значение.
Также релейная защита разделяется по основным признакам:
- По способу подключения: первичная и вторичная.
- По функциональным признакам: логические и измерительные.
- По типу исполнения: электронные и электромеханические.
- По способу воздействия: прямое или косвенное.
Особенности конструкции релейной защиты
Устройство РЗА непрерывно совершенствуется благодаря внедрению инновационных технологий. Но основные принципы и элементы конструкции остаются неизменными.
Структуру релейной защиты можно представить в виде схемы:
Электрический сигнал — Модуль наблюдения процессов — Узел логики и анализа — Исполнительный блок — Сигнальный блок
Блок наблюдения проводит мониторинг всех процессов в электрике за счет трансформаторов тока и напряжения, которые проводят измерения. В узле логики и анализа сравниваются поступившие сигналы с максимальным показателем уставок. Защита будет срабатывать, даже если имеется небольшое совпадение данных значений. Исполнительный блок всегда находится в состоянии готовности, ожидая сигнала от логического блока. Сигнальный блок функционирует при помощи света или звука.
Когда пройдет полный цикл срабатывания защиты, специалист ручным способом переводит устройство в первоначальное состояние.
Основные принципы работы
Бывают ситуации, когда нарушается работоспособность релейной защиты. Это происходит по разным причинам: ложное срабатывание, неисправности в самом реле и т.д. Чтобы не допускать снижения трудоспособности РЗА, изготовителями разрабатываются различные принципы и требования, которые необходимо соблюдать при установке, эксплуатации и обслуживании.
Принципы проектирования
Несмотря на то, что на фото все блоки релейной защиты выглядят одинаково, выпускается они в различных конфигурациях и разными производителями. При проектировании к любым компонентам применяются одинаковые требования к работоспособности.
Чтобы оборудование исправно работало и не давало ошибочных срабатываний при проектировании необходимо придерживаться следующих четырех требований. Это надежность, чувствительность к срабатыванию, быстродействие и селективность. Надежность характеризуют следующие свойства: безотказность, ремонтопригодность, длительный срок эксплуатации и сохранность.
Понижающий трансформатор: принцип работы, особенности выбора, подключение и установка своими руками. ТОП-10 идей + инструкция!
Кулачковый переключатель: конструкция устройства, характеристики и руководство по выбору. Схему подключения своими руками смотрите здесь!
DIN рейка — для чего применяется устройство и особенности монтажа модульного оборудования (105 фото). 5 лучших вариантов для щитка!
Чувствительность характеризует процентное превышение измеряемого параметра, необходимое для срабатывания. Быстродействие определяется сложением времени срабатывания логического блока управления и времени необходимого для выключения системы.
В некоторых случаях требуется задержка срабатывания. Для этого в него вводятся специальные реле. В большинстве случаев требуется мгновенное срабатывание. В новых выпускаемых конструкциях добиваются сокращения этого времени и достижения максимального быстродействия.
Селективность или избирательность позволяет локализовать место аварии. Благодаря резервированию неисправный участок отключается, и электроэнергия подается в обход его по исправным каналам. Конструкция устройств должна при необходимости позволять оперативно исключать аварийные участки и перенаправлять электроэнергию по резервным каналам.
Типичное устройство релейной защиты
Устройства для обеспечения релейной защиты электрических агрегатов имеют следующие компоненты:
- Блок отслеживания, позволяющий оценивать состояние электрических процессов. При необходимости создаваемые импульсы конвертируются в цифровые значения.
- Логическая часть — узел, проводящий сравнения импульсов со стандартными параметрами. При обнаружении существенных различий активируется «страховка».
- Исполнительная схема — механизм, постоянно находящийся в «боевой готовности» и ожидающий анализы от логического сегмента. Он переключает цепи для того, чтобы не допускать поломки аппаратуры или электрических ударов.
- Сигнальный узел — универсальный «помощник», оповещающий пользователей световыми или звуковыми сигналами.
Требования к РЗИА
Подробные правила перечисляются в нормативных документах по электрическому снабжению помещений. Ниже перечислены основные моменты.
Принцип работы релейной защиты
Релейная защита является неотъемлемой частью системы электроснабжения и предназначена для обеспечения безопасной работы и защиты от аварийных ситуаций. Релейная защита работает на основе принципа действия электрических сигналов и включает в себя релейные устройства, которые контролируют параметры электрической сети.
Основной принцип работы релейной защиты заключается в контроле значений параметров электрической сети и срабатывании защитных действий в случае превышения заданного порогового значения. Релейные устройства имеют возможность измерять различные параметры, такие как ток, напряжение, мощность, частоту и др., и анализировать их значения.
При превышении установленного порога параметра, релейное устройство срабатывает и активирует защитную функцию. Это может быть отключение автоматического выключателя, включение аварийных сигналов или отправка сигнала на удаленный контрольный пункт. Защитные функции релейной защиты могут быть различными в зависимости от типа и конфигурации системы электроснабжения.
Релейная защита также обладает функцией диагностики и самодиагностики, что позволяет определить наличие неисправностей или проблем в работе электрической сети и предпринять соответствующие меры для их устранения. Современные релейные устройства часто оснащены интерфейсами для удаленного контроля и управления, а также имеют возможность хранения и передачи данных о параметрах работы сети.
Важной особенностью релейной защиты является ее скорость реакции. Релейные устройства способны быстро реагировать на изменение параметров электрической сети и выполнять защитные действия в течение миллисекунд
Это позволяет минимизировать возможные последствия аварийных ситуаций и обеспечивает безопасность работы системы электроснабжения в целом.
Таким образом, принцип работы релейной защиты основан на контроле и анализе параметров электрической сети, срабатывании защитных функций в случае их превышения и обеспечении безопасной работы системы электроснабжения.
Простые и сложные устройства РЗА.
Согласно рекомендаций фирмы ОРГРЭС ( УДК 621.316.925.2), в качестве простых устройств РЗА названы:
– максимальные токовые защиты с пуском по напряжению и без него (кроме направленных) и токовые отсечки, а так же аналогичные им ;- защиты минимального и максимального напряжения без контроля перетока мощности;- дифференциальные токовые отсечки и защиты с реле РНТ;- трехфазное простое АПВ и АВР;- газовая защита;- устройства защиты от замыканий на землю ,контролирующие один параметр и действующие на сигнал или отключение.
Все остальные устройства РЗА отнесены к разряду сложных.
Кроме этого существует термин прочая электроавтоматика, к ней можно отнести:
– автоматические осциллографы;- устройства сигнализации замыкания на землю;- контроль изоляции постоянного тока (на аккумуляторных батареях);- устройство питания постоянного тока (ШУОТы), щиты постоянного тока ГЩУ;- устройство питания выпрямленным током (БПТ, БПН, БПЗ,БПНС, УСН);- шкафы отбора напряжения (ШОНы);- выпрямительные подзарядные агрегаты типа ВАЗП, ВУК;- схемы управления выключателями на постоянном оперативном токе;- схемы управления выключателями на переменном оперативном токе;- схемы автоматики ТН 110-220 кВ.
Надёжность
Надежность устройств РЗ — способность устройств выполнять заданные функции при заданных условиях эксплуатации.
Классификация неправильных случаев работы устройств РЗ:
- Излишнее срабатывание защиты — когда через защиту протекал ток КЗ, но защита не должна была сработать. Например, при КЗ на одной линии электропередачи правильно сработала защита данной линии и отключила поврежденную линию, но одновременно с этим излишне сработала защита на другой линии и также отключила её.
- Ложное срабатывание защиты — когда защита сработала при отсутствии тока КЗ, например, в нормальном режиме.
- Отказ в срабатывании защиты — когда при КЗ на защищаемом элементе энергосистемы защита должна была сработать, но не сработала.
Излишнее и ложное срабатывания устройств РЗ в некоторой степени исправляются устройствами АПВ (излишне или ложно отключенная линия через несколько секунд включается от устройства АПВ) Отказ в срабатывании защиты приводит к тяжелым последствиям: развитие аварии, увеличение объёма повреждений
Поэтому когда речь идет о надежности устройств РЗ, основное внимание обращается на предотвращение именно отказов устройств РЗ, а не излишних и ложных срабатываний. И повышение надёжности работы устройств РЗ — это снижение вероятности их отказов.
Для предотвращения отказов защит применяются следующие технические мероприятия:
- Ближнее резервирование защит.
- Дальнее резервирование защит.
При ближнем резервировании защит для защиты одного элемента энергосистемы применяется не одно устройство РЗ, а два устройства РЗ: основная защита и резервная защита. Основной защитой называется защита, имеющая минимальное время срабатывания. Резервной называется защита, имеющая большее время срабатывания.
Недостатки ближнего резервирования защит:
- Требуются дополнительные затраты на установку резервных защит.
- Ближнее резервирование может оказаться неэффективным, например, при исчезновении оперативного тока на подстанции или при отсутствии сжатого воздуха для воздушных выключателей.
При дальнем резервировании защит устройство РЗ, предназначенное для защиты одного элемента энергосистемы, является резервной защитой для другого элемента энергосистемы.
Дальнее резервирование плохо тем, что при отказе защиты на одной ВЛ происходит погашение всей подстанции. Но зато, во-первых, не требуется дополнительных затрат, так как для дальнего резервирования используются существующие защиты, а во-вторых, дальнее резервирование обеспечивает отключение повреждения даже при полной неработоспособности выключателей и защит на подстанции, от которой отходит поврежденная линия.
Перечень базовых функций защит
В соотвествие со стандартом выделяют следующие функции релейной защиты:
Номер функции | Тип функции |
---|---|
21 | Дистанционная защита, фазная |
21G | Дистанционная защита от замыканий на землю |
21P | Дистанционная защита от междуфазных замыканий |
21N | Дистанционная защита от замыканий на землю |
21FL | Определение места повреждения |
25 | Контроль синхронизма |
27 | Контроль минимального напряжения |
27P | Контроль снижения фазного напряжения |
27X | Контроль снижения напряжения собственных нужд |
32 | Контроль направления мощности |
32F | Прямое направление мощности |
32R | Обратное направление мощности |
37 | Контроль минимального тока или мощности |
49 | Тепловая перегрузка |
50 | Максимальная токовая защита с независимой выдержкой времени |
50BF | Устройство резервного отключения выключателя |
51 | Максимальная токовая защита с зависимой выдержкой времени |
59 | Защита от перенапряжения |
67 | Токовая направленная защита |
68 | Блокировка при качаниях мощности |
79 | Автоматическое повторное включение |
87 | Дифференциальная токовая защита |
Литература
1. Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
2. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989.