Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям «Правил устройств электроустановок» [1], которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействия, селективности, надежности и чувствительности.
Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение КЗ не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповрежденной части энергосистемы, или электростанции, или подстанции. Быстрое отключение КЗ, как известно, предотвращает нарушение устойчивости параллельной работы синхронных генераторов и синхронных электродвигателей, облегчает самозапуск электродвигателе, повышает вероятность успешных действий устройств автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резервного питания (АВР).
Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие, при котором автоматически отключается только поврежденный элемент электроустановки (трансформатор, линия, электродвигатель и т.п.). Обеспечение селективной работы устройств защиты-одна из важнейших задач, решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств [4].
Надежность функционирования релейной защиты предполагает надежное срабатывание устройства при появлении условий на срабатывание и надежное несрабатывание устройства при их отсутствии. Надежность функционирования релейной защиты должна обеспечиваться устройствами, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению и условиям применения, а также надлежащим обслуживанием этих устройств.
Чувствительностью релейной защиты называют ее способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов, которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования. Оценка чувствительности основных типов релейных защит должна производиться при помощи коэффициентов чувствительности, значения которых для разных типов защиты и реле указываются в «Правилах» [1].
Вопросы самоподготовки:
1. Виды современных релейных защит.
2. Дать характеристику требований, предъявляемых к релейной защите.
Тема 11. Принципы выполнения релейных защит
Вопросы лекции:
1. Структурные части и основные элементы релейной защиты.
1.1. Аналоговые защиты.
1.2. Цифровые защиты.
Тезисы лекции:
Структурные части и основные элементы релейной защиты.
Аналоговые защиты
Каждое устройство РЗ должно обнаружить повреждение и дать команду на отключение силового выключателя. Оно имеет три структурные части (рисунок 2.1): измерительную (реагирующую), логическую (оперативную), управляющую (исполнительную).
Измерительная часть (ИЧ) (рисунок 1) осуществляет непрерывный контроль за состоянием защищаемого объекта и, реагируя на появление в нем повреждения (или не нормального режима), срабатывает и выдает дискретные сигналы на вход логической части (ЛЧ), приводящие её в действие.
В качестве контролируемых величин (входных сигналов) служит в зависимости от вида РЗ ток или (и) напряжение защищаемого объекта. Эти величины в установках с рабочим напряжением выше 1000 В подводятся к измерительной части защиты через измерительные трансформаторы тока ТА и напряжения TV.
Логическая часть (ЛЧ) воспринимает дискретные сигналы ИЧ, производит с помощью логических элементов (реле) по заданной программе логические операции и подает выходной сигнал о срабатывании РЗ на управляющую часть (УЧ).
Рисунок 1 - Структурная схема релейной защиты.
Управляющая (исполнительная) часть (УЧ) служит для усиления сигнала ЛЧ до значения, необходимого для отключения выключателя.
Источник питания (ИП). Для приведения в действие элементов ЛЧ и УЧ, подачи команды на отключение выключателей, а также для питания полупроводниковых элементов ИЧ и ЛЧ предусматривается специальный источник стабильного напряжения.
Основные элементы РЗ. Устройство РЗ состоит из реле, соединенных между собой по определенной схеме.
В технике РЗ длительное время применяются реле с коммутирующими контактами-электромеханические, имеющие подвижные части. В последние годы широкое распространение получают цифровые устройства защит.
Элементы исполнительной части. В контактных схемах функции усиления выходных сигналов и размножения сигналов выполняются промежуточными электромеханическими реле с контактами, способными замыкать цепь тока до 5-10 А, электромагнитов отключения (ЭО) выключателей или других устройств. В бесконтактных схемах эти функции выполняются с помощью промежуточных реле или посредством тиристорных схем управления.