Релейная защита
Реле́йная защи́та электрических элементов, комплекс устройств автоматики (или отдельное устройство), содержащих реле . Релейная защита выполняет функции по выявлению аварийных ситуаций (например, короткого замыкания ), определяет повреждённые участки и формирует импульс (сигнал) на их отключение; проводит непрерывный мониторинг режимов работы электроэнергетической системы, и при возникновении нештатной ситуации (например, перегрузки) на мнемонической схеме высвечивается (часто со звуковым сигналом) схема аварийного участка или при микропроцессорном оборудовании сигнал поступает на устройства автоматики. Основные характеристики релейной защиты: чувствительность (способность устройства реагировать даже на самые небольшие изменения параметров энергосистемы), селективность (релейная защита отключает только повреждённый участок; при этом остальные части энергосистемы должны оставаться включёнными), надёжность (способность устройств релейной защиты при заданных условиях и в течение заданного времени выполнять определённые функции защиты) и быстродействие (быстрая реакция релейной защиты при нештатных ситуациях уменьшает размер разрушений, время работы потребителей энергии при пониженном напряжении , а также повышает устойчивость работы другого оборудования в системе).
Устройства автоматики релейной защиты предназначены для быстрого автоматического восстановления нормального режима электроэнергетической системы и состоят из устройств автоматического управления и устройств автоматического регулирования. Основными устройствами автоматического управления являются устройства автоматической частотной разгрузки (АЧР, отключает определённую часть потребителей, способствуя восстановлению частоты в системе электроснабжения), включения резерва (АВР, контролирует положение выключателя рабочего источника питания и при его аварийном отключении включает резервный источник питания), повторного включения (АПВ, включает выключатель, например, линии электропередачи после отключения её релейной защиты). К основным устройствам автоматического регулирования относятся автоматические регуляторы напряжения (АРН, для поддержания в системе электроснабжения напряжения на необходимом уровне) и регуляторы возбуждения (АРВ, повышают устойчивость параллельно работающих генераторов и облегчают самозапуск электродвигателей при авариях).
Опубликовано 15 декабря 2022 г. в 09:37 (GMT+3). Последнее обновление 15 декабря 2022 г. в 09:37 (GMT+3). Связаться с редакцией
Релейная защита и автоматика РЗА
Каждое силовое устройство, связанное с электросетями, электростанциями, генераторами и электроустановками должно быть обеспечено необходимой защитой от неисправностей, нарушений, скачков напряжения, токов короткого замыкания (по правилам устройства электроустановок).
Устройства защиты должны:
- оперативно выявлять и устранять непредвиденные повреждения в электросети, в оборудовании, для поддержания бесперебойной службы остальной энергосистемы;
- оповещать о неисправности, наличии аварийного состояния через аудиальные и визуальные сигналы (звук, свет).
К таким устройствам защиты относится релейная защита и автоматика (РЗА). Релейная защита обеспечивает постоянное отслеживание состояния элементов энергосистемы и сигнализирует при выявлении расхождения с установленными нормами.
Зачем нужна РЗА
Любой комплекс релейной защиты и автоматики требует проверки и обслуживания. Появление неисправностей и несвоевременная их ликвидация может привести к повреждениям и поломке как элементов сети, так и питаемого электрооборудования.
К неисправностям можно отнести следующие виды аварийных режимов электросети:
- Уменьшение частоты тока при спонтанном отключении генераторов по причине короткого замыкания или другого аварийного режима, а также отключения межсистемных или внутрисистемных электрических связей.
- Повышенное напряжение при «перекосе фаз», резком отключении мощной нагрузки или неисправности оборудования.
- Токовая перегрузка, чрезмерное нагревание изолирующего слоя кабелей и проводников, образование искры в местах контактных соединений.
Устройства РЗА оперативно производят отключение аварийных участков, расцепляя контакты, обесточивая источники энергии, деактивируя выключатели неисправных систем: электрическая дуга гаснет, короткое замыкание прекращается, требуемый уровень показателей электричества остальных участков энергосистемы восстанавливается.
Автоматика релейной защиты и разновидности РЗА
Признаковая типология релейной защиты:
- Метод подключения может быть:
- первичным – присоединение устройства к цепи;
- вторичным – присоединение к трансформатору.
- электромеханическим – устройство состоит из подвижных контактов, которые отключают цепь;
- электронным, который обеспечивает цепь с применением полупроводниковых частей.
- измерительным – производит диагностику показателей;
- логическим – реализует передачу сигналов и команд остальным механизмам.
- прямого действия – связь напрямую с устройством, отвечающим за выполнение отключения механическим путем;
- косвенного действия – управление электрической цепью происходит с привлечением электромагнита, который обесточивает сеть питания.
Основные виды РЗА:
- Дистанционная (ДЗ): используется на сложных объектах, где МТЗ не справляется, в случаях, когда ток КЗ сопоставим с током допустимого режима работы защищаемого элемента сети. Этот вид защиты способен вычисли расстояние до участка, где зафиксирован аварийный режим работы и сработать с требуемой выдержкой времени, зависимой от расстояния.
Микропроцессорный терминал РЗА
- Дифференциальная токовая защита: на выходе и входе сравниваются показатели токов. Если есть расхождение, превышающее значение уставок (заданных значений) – активируется защита. Данный вид применим для защиты монтажа устройств, таких как генераторы, трансформаторы, шины.
- Дифференциально-фазная (ДФЗ): производится проверка фаз по краям линии питания. Если есть превышение заданного значения тока, подача электроэнергии прекращается.
- Защита минимального напряжения: если показатели критического значения снижены, производится отключение электрооборудования. Данный вид подразделяется на групповую и индивидуальную защиты.
Групповая защита минимального напряжения отключает группу энергопотребителей. Применяется в основном на электростанциях с целью обеспечения надежной деятельности дорогостоящих установок, оборудования, при наличии угроз спонтанного снижения напряжения. Аналогичный принцип работы и у индивидуальной защиты, но отсоединение от сети производится у одного энергопотребителя. - Защита максимального напряжения. Создаются по принципу минимальных с теми же измерительными органами, но само реле напряжения настраивается на срабатывание по уставке увеличения, превышающей определенный, допустимый уровень напряжения для работающей схемы.
- Логическая (ЛЗШ): обеспечивается защита шин. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.
Программируемый логический контроллер
- Максимальная токовая защита (МТ): включение происходит при достижении максимально определенного значения величины тока, которое было введено при установке.
- Направленная максимальная токовая защита (МТЗ): помимо настройки тока, производится контроль за показателями направления мощности.
Устройство дистанционной защиты
- Автоматическая частотная разгрузка отключает наименее важные энергопотребители в случае снижения частоты тока в сети.
- Автоматическое повторное включение — применяется на линиях электропередач более 1000 вольт, а также в сборках ТТ, электродвигателей и шин подстанций. Повторно запускает отключенный в результате работы АВР выключатель через указанное время.
- Автоматический ввод резерва (АВР) – используется для подключения к резервному источнику питания, если на рабочем источнике питания зафиксирован аварийный режим.
- Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) также применятся для сетей, напряжение которых превышает 1 кВ. Если выключатель поврежденного участка выдаст отказ на отключение, УРОВ отключит следующий, во избежание аварии.
Каждый комплект защиты можно поделить на две части:
- Реагирующая часть (Измерительные органы) – основная часть, состоящая из элементов, отслеживающих параметры защищаемой сети и передающие сигналы и команды на логическую часть.
- Логическая часть (Оперативная) – принимает сигналы от измерительной части и если их значения, последовательность, сочетание и прочее активирует заранее запрограммированный алгоритм.
- Устройство релейной защиты и автоматики: основные элементы РЗА
Устройство релейной защиты и автоматики схематично выглядит следующим образом:
1. Электрический сигнал
2. Блок наблюдения электрических процессов.
Ведущая задача блока – мониторинг устройствами (трансформаторы напряжения и тока, датчики и т.д.) электрических процессов, проходящих в электросистемах. Сигналы выхода для сверки с показателями настроенных значений (уставок) и отклонений предоставляются напрямую блоку логики. Сигналы данного блока могут оцифровываться и передаваться дальше.
3. Блок логики и анализа.
Задача блока – производить сравнение входящих сигналов с предельными значениями уставок. Небольшие несовпадения активируют защиту.
4. Исполнительный блок
Задача блока – переключение цепей электроустановки по конкретной схеме действий с принципом исключения дефектов энергооборудования и удара электрическим током. Данный блок постоянно активен к моментальному поступлению сигналов от блока логики.
5. Сигнальный блок.
Задачи блока – оповещения при аварийной ситуации с использованием специальных сигнальных устройств визуального, звукового и светового уведомления; сохранение данных о происходящих процессах, так как скорость человеческой реакции намного ниже отклика сигнальных приборов оповещения на процессы электроустановок.
Требования к устройствам РЗА
1. Селективность. Если возникает угроза короткого замыкания, релейная защита лишает питания только конкретный участок. Прочие элементы энергосистемы должны непрерывно функционировать.
Требование состоит из двух подпунктов:
- относительная селективность – максимально-токовая и дистанционная защита;
- абсолютная селективность (избирательность): охватывает все виды дифференциальных защит. Обнаружить и локализовать участок с неисправностью можно в структуре сети любой сложности.
2. Надежность. РЗА должна следовать своим охранным функциям: обеспечивать бесперебойность реакции на протяжении всего периода использования при любых внешних условиях.
Надежность обслуживания и эксплуатации РЗ рассматривается в трех случаях:
- в ситуации внутреннего короткого замыкания в рабочей зоне;
- в ситуации внешнего короткого замыкания за пределами рабочей зоны;
- в ситуации исправной работы.
Выделяется эксплуатационная и аппаратная надежность устройств.
3. Быстродействие. От скорости реакции на отсоединение аварийного участка или элемента электросети сети зависит устойчивость всей энергосистемы. Промежуток времени обесточивания аварийного участка делится на две составляющих:
- срабатывание защиты (применяется в ситуации дальнего расположения защиты);
- действие привода выключателя.
4. Чувствительность. Функция РЗ активно реагировать на любые отклонения от нормального, установленного режима. Типы всевозможных повреждений определяются по минимальному порогу уставок, прибегая к расчетам с коэффициентом 1,5-2.
Эксплуатация и обслуживание устройств РЗА
Обслуживание релейной защиты и автоматики осуществляется оперативным персоналом и включает:
- проверку правильности расположения переключающих устройств на панелях и шкафах РЗА, крышках испытательных блоков;
- проверку исправности предохранителей или автоматических выключателей в цепях управления и защит;
- проверку функциональности устройства релейной защиты по параметрам, имеющимся на аппаратах и панелях (шкафах) устройств внешней сигнализации и приборов;
- анализ результатов опробования выключателей и иных аппаратов;
- проверку обменных сигналов высокочастотных защит;
- проведение измерения контролируемых показателей устройств высокочастотного телеотключения, низкочастотной аппаратуры каналов автоматики, высокочастотной аппаратуры противоаварийной автоматики;
- проведение измерения напряжения небаланса в защите шин и устройств контроля изоляции вводов;
- проведение измерения напряжения небаланса в разомкнутом треугольнике трансформатора напряжения;
- проверку результатов опробования устройств автоматического повторного включения, автоматического включения резерва и фиксирующих приборов;
- выполнение активации часов автоматических осциллографов и т.д.
Работы в функционирующих электроустановках со сложными связями или требующих управления некоторых периодов работ, производятся по программам, направленным на обслуживание релейной защиты и автоматики. За составление программ отвечают специалисты, отвечающие за обеспечение порядка работ релейной защиты в действующих электроустановках. Программы гарантируют исключение снижения надежности работы электростанций и подстанций, следуют требованиям безопасности персонала, проводящего данные операции.
На все работы по ТО и испытаниям устройств, обслуживание РЗА действующих электроустановок оформляются оперативные заявки.
Какие устройства РЗА производит СВЭЛ
Группа СВЭЛ производит оборудование релейной защиты и автоматики: шкафы релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации с функциями РЗА подстанционного оборудования напряжением 35 кВ.
Изготовление шкафов ШЭ-СВЭЛ проходит в соответствии с Техническими условиями 0ЭТ.606.001 ТУ и в соответствии с требованиями технического регламента Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011).
Функционал шкафа зависит от установленных устройств микропроцессорной защиты и автоматики. Описание логики работы устройств находится в Руководстве по эксплуатации.
Гарантийный срок службы устройств не менее 25 лет. Данный срок указан с условием выполнения требуемых технических процедур обслуживания и замен материалов и комплектующих с меньшим сроком службы.
Преимущества РЗА производства СВЭЛ
Шкафы ШЭ-СВЭЛ имеют массу преимуществ:
- многофункциональность;
- простота настройки и эксплуатации;
- эффективная система самодиагностики;
- экономичное энергопотребление.
В комплектации объединены несколько типов защиты для электроустановок, регистрация аварийных состояний происходит с точным определением их местоположения в электросети. Установка оборудования для эксплуатации требует минимальных временных затрат.
Сотрудничество с сертифицированным поставщиком – залог четкой и продуктивной работы. Практика показала, что в электроэнергетической отрасли не стоит пренебрегать устройствами релейной защиты и автоматики, это чревато дополнительными расходами и издержками.
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. 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.
Структура РЗ и ее основные элементы
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.
Основные требования к устройствам РЗ. Виды устройств РЗ
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.
Цифровая релейная защита
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.
- Противоаварийная автоматика
- Виды управляющих воздействий ПА
Виды релейной защиты
В прошлой статье из раздела «РЗА для начинающих» мы описали принцип работы релейной защиты и автоматики и ее назначение. В данном же материале мы рассмотрим основные виды релейной защиты (защитные устройства).
Заметим, что РЗА подразделяются на виды в зависимости от назначения и функций. Все они так или иначе срабатывают, когда значение некой величины превышает заданные параметры, так называемую уставку.
Основные виды релейной защиты
- Самым распространенным видом защиты на напряжении 6-10кВ является токовая защита. По принципу действия данная защита реагирует на превышения током заданной величины уставки. Одним из самых распространённых исполнений токовой защиты является – максимально-токовая защита (МТЗ). МТЗ является самым популярным видом защиты, так как используется практически повсеместно.
- Так же, существует еще и Направленная максимальная токовая защита. Кроме заданных параметров, она дополнительно контролирует направления мощности.
- Для шин и питающих линий подстанций необходима дополнительная защита – ЛШЗ (Логическая защита шин), которая по своей сути является ускорением МТЗ питающих присоединений.
- Дуговая защита необходима Комплектным распределительным устройствам (КРУ) и трансформаторным подстанциям (КТП) — она защищает их от тяжёлых повреждений и возгорания. Специальные оптические датчики задействуются, когда повышается освещенность. Помимо этого, дуговая защита оснащена датчиками, которые реагируют на повышенное давление.
- Для правильной работы силовые трансформаторы нуждаются в охлаждении – для этого их погружают в специальные баки с маслом. Однако в нештатной ситуации масло может активно выделять газ, что может привести к серьезной аварии. Газовая защита предупреждает такую ситуацию, контролируя уровень масла в резервуаре.
- Дифференциальная защита сравнивает токи на участках между защищенными линиями или аппаратом. При коротком замыкании, релейная защита отключает поврежденный участок. Данный вид защиты необходим для трансформаторов, генераторов, двигателей, воздушных линий электропередачи, реакторов, сборных шин и ошиновок.
- Дифференциально-фазная защита (ДФЗ) защищает линии электропередач высокого напряжения и реагирует на разность фаз токов манипуляции I1+k*I2 генерируемых полукомплектами защиты устанавливаемых с двух сторон линии электропередач. Фаза тока манипуляции передаётся с помощью специальной высокочастотной аппаратуры связи прямо по силовым проводам самой линии электропередач, что позволяет отказаться от необходимости организации специального канала связи.
- Дистанционная защита понадобится на сложных объектах, где не справится МТЗ и другие виды защит – в случаях когда ток замыкания сопостовим с допустимым режимом работы защищаемого элемента сети. ДЗ способно вычислить расстояние от участка, где случилось замыкание и, исходя из полученной дистанции, сработает с большей или меньшей выдержкой по времени.
Функция представленных видов защиты, как вы уже поняли, предупреждать аварии и отключать поврежденные участки. Однако РЗА – это еще и автоматика, которая служит для самостоятельного включения питания после исправления неполадки. Так, электроавтоматика тоже имеет свои виды:
- Автоматический ввод резерва (АВР) подключит к питанию запасные источники, если использование основного невозможно. Подробнее об АВР можно узнать в специальной статье от наших специалистов.
- Автоматическое повторное включение (АПВ) через заданное время снова запустит отключенный выключатель. АПВ используют на сборных шинах подстанций, линиях электропередачи 1кВ и выше, на трансформаторах и электродвигателях.
- Чтобы разгрузить сеть при понижении частоты, используется Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – она отключает наименее важных потребителей энергии.
- Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) также применятся для сетей, напряжение которых превышает 1 кВ. Если выключатель поврежденного участка выдаст отказ на отключение, УРОВ отключит следующий, во избежание аварии.
Рубрики
- Без рубрики
- Вакансии
- Новости компании
- Новости энергетики
- Обзоры
- ПО
- Презентации
- Разработка устройств
- РЗА для начинающих
- Статьи по РЗА