Задание
1. Каковы основные причины применения микропроцессорной (цифровой) защиты?
2. Какие недостатки имеет микропроцессорная защита?
3. Как работает токовая микропроцессорная защита?
4. В чем существенное преимущество микропроцессорной защиты двигателя от перегрузки от аналогичной защиты, выполненной на электромеханических реле?
5. Чем обеспечивается необходимая помехозащищенность цифровой РЗ?
Ответы:
Каковы основные причины применения микропроцессорной (цифровой) защиты?
В настоящее время МП РЗА являются основным направлением развития релейной защиты. Помимо основной функции — аварийного отключения энергетических систем, МП РЗА имеют дополнительные функции по сравнению с устройствами релейной защиты других типов (например, электромеханическими реле) по регистрации аварийных ситуаций. В некоторых типах устройств введены дополнительные режимы защиты, например, функция опережающего отключения синхронных электродвигателей при потере устойчивости, функция дальнего резервирования отказов защит и выключателей. Данные функции не могут быть реализованы на устройствах релейной защиты на электромеханической или аналоговой базе.
К достоинствам МП РЗА относятся:
- улучшенные показатели быстродействия, чувствительности и надёжности по сравнению с устройствами релейной защиты на электромеханических реле.
- наличие множества сервисных функций: самодиагностика, регистрация и осциллографирование сигналов, возможность интеграции МП РЗА в АСУТП объекта энергетики и т.д.
Какие недостатки имеет микропроцессорная защита?
К недостаткам МП РЗА относится «обратная сторона медали» использования микроконтроллера — более высокая стоимость и неремонтопригодность (в случае выхода из строя блока управления, экономически целесообразно заменить его целиком). Кроме того, в отсутствие единого стандарта на аппаратуру, МП РЗА различных разработчиков не являются взаимозаменяемыми.
Как работает токовая микропроцессорная защита?
Принцип действия микропроцессорной токовой защиты основан на интерполяции входных токов суммой комплексных амплитуд с комплексной частотой, а также выявлении тока прямой, обратной и нулевой последовательности по методу симметричных составляющих, и формировании условий срабатывания защиты. Микропроцессорная релейная защита от коротких замыканий позволяет выполнить релейную защиту при однофазных, двухфазных, двухфазных на землю, трехфазных коротких замыканиях, которая корректно работает в условиях быстропротекающих переходных процессов при коротких замыканиях.
Микропроцессорные защиты по сравнению с реле на электромеханической и микроэлектронной элементной базе, имеют ряд преимуществ:
- компактность и многофункциональность;
- низкий уровень потребления по цепям оперативного тока и измерительным цепям;
- возможность дистанционного контроля состояния и управления устройствами;
- высокая точность и стабильность в работе;
- значительно меньшие трудозатраты на техническое обслуживание.
В чем существенное преимущество микропроцессорной защиты двигателя от перегрузки от аналогичной защиты, выполненной на электромеханических реле?
1. Универсальность: широкий диапазон токов срабатывания от 1 до 99 А в одном исполнении с выдержкой времени 0,1…99 с, возможность подключения для работы в однофазном и двухфазном режимах.
2. Значительно меньшая установочная площадь.
3. Наличие семейства времятоковых характеристик, которые задаются установкой ТУ.
4. Реле не требует регулировки, подстройки и других регламентных работ.
5. Наличие светодиодной индикации срабатывания выходного реле.
6. Отсутствуют перенапряжения, создаваемые катушками электромеханических реле тока и времени.
7. Температура эксплуатации от -40 °С до +55 °С.
Чем обеспечивается необходимая помехозащищенность цифровой РЗ?
Помехозащищенность - это способность аппаратуры правильно функционировать в условиях электромагнитных помех.
Необходимая помехозащищенность обеспечивается только при комплексном решении ряда вопросов, как-то:
- обеспечение должного превышения уровней информационных сигналов над уровнем помех. В этой связи в энергетике используются сигналы с номинальными уровнями 5 А и 100 В;
- правильная прокладка линий связи датчиков информации с устройствами РЗ, а при необходимости — защита линий связи от действия помех и подавления самих помех;
- правильное конструирование аппаратной части устройства РЗ.