Меню

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей

Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетейВсе существующие эксплуатируемые или вновь сооружаемые электрические сети должны быть обеспечены необходимыми и достаточными средствами защиты, прежде всего, от поражения электрическим током людей, работающих с этими сетями, участков цепей и электрооборудования от токов перегрузки, токов короткого замыкания, пиковых токов. Эти токи могут привести к повреждению как самих сетей, так и электроприборов, работающих в этих сетях.

Каждая трансформаторная подстанция, каждая воздушная линия, каждая кабельная линия и распределительные внутридомовые сети, каждый электроприёмник имеют аппараты защиты, обеспечивающие их бесперебойную и надежную работу.

Таких аппаратов на данный момент в мире имеется огромный выбор. Их можно подобрать по типу, по способу подключения, по параметрам защиты. Аппараты защиты электрооборудования и электрических сетей очень обширная группа и включает в себя такие аппараты как: плавкие вставки (предохранители), автоматические выключатели, разнообразные реле (токовые, тепловые, напряжения и т. п.).

Автоматические выключатели и предохранители в электрощите

Плавкие предохранители защищают участок цепи от токовых перегрузок и коротких замыканий. Разделяются на одноразовые предохранители и предохранители со сменными вставками. Используются и в промышленности и в быту. Существуют предохранители работающие на напряжении до 1кВ и так же высоковольтные предохранители установленные, работающие на напряжении выше 1000В (например, плавкие предохранители на трансформаторах собственных нужд подстанций 6/0,4 кВ). Удобство в эксплуатации, простота конструкции и легкость при замене обеспечили предохранителям очень большую распространенность.

Подробнее про плавкие предохранители и их использование для защиты электроустановок смотрите здесь:

Плавкий предохранитель

Автоматические выключатели играют ту же роль, что и предохранители. Только по сравнению с ними имеют более сложную конструкцию. Но при этом пользоваться автоматическими выключателями гораздо удобнее. В случае возникновении, например, короткого замыкания в сети в следствии старения изоляции, автоматический выключатель отключит от питания повреждённый участок. При этом сам легко восстанавливается, не требует замены на новый и после проведения ремонтных работ будет снова защищать свой участок сети. Так же пользоваться выключателями удобно при проведении каких либо регламентных ремонтных работ.

Автоматические выключатели

Производятся автоматические выключатели с широким спектром номинальных токов. Что позволяет подобрать нужный практически под любую задачу. Работают выключатели на напряжении до 1 кВ и на напряжении свыше 1кВ (высоковольтные выключатели).

Высоковольтные выключатели, для обеспечения чёткого расцепления контактов и предотвращения появления дуги производятся вакуумными, наполненными инертным газом или маслонаполненными.

В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели производятся как для однофазных так и для трехфазных сетей. То есть существуют одно-, двух-, трех-, четырехполюсные выключатели контролирующие три фазы трехфазной сети.

Автоматический выключатель ВА

Например, при появлении короткого замыкания на землю одной из жил питающего кабеля электродвигателя автоматический выключатель отключит питание на всех трех, а не на одной поврежденной. Так как после исчезновения одной фазы электродвигатель продолжил бы работу на двух. Что не допустимо, так как является аварийным режимом работы и может привести к преждевременному выходу его из строя. Автоматические выключатели производятся для работы с постоянным и переменным напряжением.

Подробнее про автоматические выключатели смотрите здесь:

Про выключатели на напряжение выше 1000В:

Так же для защиты электрооборудования и электрических сетей разработано множество разнообразных реле. Под каждую задачу можно подобрать необходимое реле.

Тепловое реле — самый распространённый тип защиты электродвигателей, нагревателей, любых силовых приборов от токов перегрузки. Принцип его действия основан на возможности электрического тока нагревать проводник, по которому он протекает. Основная часть теплового реле – биметаллическая пластина. Которая при нагревании изгибается и тем самым разрывает контакт. Нагрев пластины происходит при превышении током его допустимого значения.

Тепловое реле

Токовые реле , контролирующие величину тока в сети, реле напряжения , реагирующие на изменения напряжения питания, реле дифференциального тока , срабатывающие при возникновения тока утечки.

Как правило такие токи утечки весьма малы, и автоматические выключатели совместно с предохранителями на них не реагируют, но могут вызвать смертельное поражение человека при контакте его с корпусом неисправного прибора. При большом количестве электроприёмников требующих подключения через дифференциальное реле, для уменьшения габаритов силового щита, питающего эти электроприёмники, используют комбинированные автоматы.

Сочетающие в себе устройства автоматического выключателя и дифференциального реле (автоматы дифференциальной защиты или дифавтоматы). Часто использование таких комбинированных защитных устройств бывает весьма актуально. При этом снижаются габариты силового шкафа, облегчается монтаж и следовательно уменьшаются затраты на установку.

Автомат дифференциальной защиты

На основе реле на производстве собирают шкафы релейных защит. Сборные шкафы релейных защит обеспечивают стабильную работу потребителей разных категорий. Примером подобной защиты является собранный на базе реле и цифровых блоков защит автоматический ввод резерва (АВР). Надежный способ обеспечения потребителей резервным электроснабжением, при потере основного.

Реле максимального тока РТ-40

Для работы АВР необходимо наличие хотя бы двух источников питания. Для потребителей первой категории наличие устройства АВР является обязательным условием. Так как перебои в электроснабжении для этой категории потребителей может привести к опасности для жизни людей, нарушению технологических процессов, материальному ущербу.

Устройства защиты должны выбираться согласно параметрам потребителя, характеристике проводников, токов короткого замыкания, типа нагрузки.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Устройство релейной защиты

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

К основным функциям защитных релейных устройств (РЗ), относятся:

  • 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.

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.

Читайте также:  Фальцепрокатный станок для чего нужен возможности станков выбор и цены

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.

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).

© 2012-2020 г. Все права защищены.

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

Источник



Релейная защита — это что такое? Понятие, виды, назначение и требования

Работа электрооборудования основывается на слаженном взаимодействии множества устройств, каждое из которых выполняет свои определенные задачи. Обязательным условием обеспечения работоспособности электротехнической аппаратуры является и снабжение током с оптимальными параметрами. Малейшее нарушение в цепях и отдельных компонентах системы влечет риски аварий и повреждения оборудования. Для предотвращения таких явлений используется релейная защита – это средство выявления, регистрации и сигнализации о возможных отклонениях от нормативных эксплуатационных параметров обслуживаемой системы.

Назначение релейной защиты

Основной целью применения систем РЗ является обеспечение стабильности работы энергетического оборудования. Комплекс релейных устройств в постоянном режиме отслеживает эксплуатационные параметры системы, выявляя и отделяя поврежденные компоненты. Так работает простейшая РЗ, однако существуют и более сложные устройства, функционирующие в разных режимах в зависимости от текущего состояния аппаратуры. Многофункциональные средства релейной защиты и автоматики выполняют также сигнальные функции, на основе которых принимаются команды об изменении параметров энергоснабжения или коррекции настроек оборудования. Так, если в питающей сети целевого устройства обнаруживаются большие перепады напряжения, система автоматически может перевести аппаратуру на резервное энергоснабжение благодаря встроенному контроллеру.

Требования к системам РЗ

Модуль релейной защиты

Для выполнения основных и вспомогательных задач релейная система должна соответствовать определенным требованиям. В их числе отмечаются следующие:

  • Селективность. Данное свойство определяет способность РЗ избирательно подходить к мониторингу отдельных участков и элементов системы. Отсев реализуется по характеру повреждения, расположенности и текущему функциональному состоянию объекта электроэнергетической системы.
  • Чувствительность. Обслуживаемая система может работать в разных условиях внешнего воздействия. К сторонним факторам негативного влияния относят ненормативные электротехнические свойства источника тока, а также температурные, влажностные и физические нагрузки. Чувствительность релейной защиты – это способность выявлять поврежденные элементы системы, а также отклонения в ее рабочих параметрах независимо от внешнего воздействия. Стабильность передачи сигнала должна сохраняться в установленных условиях работы.
  • Быстродействие. Означает определенную скорость, при которой РЗ будет выполнять свои задачи. Можно определить быстродействие через временной показатель в виде интервала от момента условной аварии до отделения поврежденного участка или компонента от общей системы.
  • Надежность. Характеризует способность защиты продолжать работоспособность в нештатных условиях. Например, при использовании резервных источников энергоснабжения, подключении пиковых нагрузок и особых режимов работы обслуживаемого оборудования.
Читайте также:  Акт оказания работ по ремонту оборудования

Составные части РЗ

Устройство релейной защиты

Принципиальная схема релейной защиты предусматривает наличие коммуникаций между тремя группами функциональных компонентов:

  • Пусковые. Предназначены для постоянного контроля состояния обслуживаемых участков и элементов. Могут реагировать на замыкания и нарушения работы системы. Как правило, это реле напряжения, тока и мощности.
  • Измерительные. Данные устройства релейной защиты и автоматики анализируют характер неполадки. В частности, они могут определять месторасположение точки повреждения, ее тяжесть и возможные средства исправления ситуации. Измерительные и пусковые органы зачастую интегрируются в единый модуль контроля и управления защитой.
  • Логические. Дают непосредственные команды на исправление нештатной ситуации или предотвращение негативных последствий при тех или иных поломках. Реакции могут выражаться в виде отключения неисправного блока, активации аварийного режима, подключении резервных источников энергоснабжения и т. д.

Разновидности систем РЗ

Среди традиционных РЗ выделяют электромагнитные и электромеханические устройства.

К первым относятся реле, которые работают за счет электромагнитных сил, образующихся при движении тока по катушке. В момент подачи управляющего сигнала магнитная основа притягивает якорь, в результате чего происходит замыкание или размыкание контакта на нужном участке цепи. В некоторых исполнениях предусматривается полупроводниковый диод, выполняющий функцию блокировки перенапряжения вследствие повышенной магнитной индукции.

В основе электромеханического блока релейной защиты находятся транзисторы или тиристоры, образующие узел контроля состояния целевых контактов. Обычно в управляющих алгоритмах таких устройств указывается два порога контроля – ток отпускания и ток срабатывания. Соответственно, также выполняются простые функции включения и отключения аппаратуры. Однако, в отличие от электромагнитных систем, электромеханические реле ориентируются именно на работу в условиях больших токовых нагрузок.

Особенности электронной РЗ

Цифровая релейная защита

Эксплуатация механических и электромагнитных реле сопровождается массой негативных факторов от износа подвижных частей до необходимости включения вспомогательных защитных устройств. Поэтому традиционные модули все чаще заменяются электронными системами релейной защиты и автоматики, которые также называются статическими или полупроводниковыми. Они базируются на интегральных микросхемах, что само по себе дает целый ряд преимуществ:

  • Расширение спектра функций.
  • Виброустойчивость.
  • Возможности тестового и диагностического контроля.
  • Увеличение сложности решаемых задач.
  • Снижение энергопотребления на измерительных цепях.
  • Сокращение времени срабатывания (быстродействие).

Отдельно стоит подчеркнуть и реализацию цифровых средств управления в электронных реле. Преимущества таких интерфейсов заключаются в повышении эргономики и точности настроек по защитным функциям.

Микропроцессорное устройство релейной защиты

Своего рода контроллер современной РЗ, который представляет управляющую часть защитного комплекса. Благодаря микропроцессору система может выполнять несколько сложных функций, реализуя автоматический контроль с элементами управления обслуживаемой аппаратурой. Например, помимо простых операций отключения и подключения микропроцессорная релейная защита способна фиксировать потерю устойчивости электродвигателей, резервировать отказы отдельных модулей, производить самодиагностику и другие сервисные процедуры. Но, несмотря на многочисленные преимущества РЗ на базе микроконтроллеров, такая аппаратура стоит гораздо дороже и не поддается восстановлению при поломках основного блока управления (экономически нецелесообразно).

Контактные и бесконтактные системы РЗ

Независимо от принципа действия, реле защиты могут предполагать разные способы взаимодействия с обслуживаемыми элементами системы. Контактные устройства воздействуют посредством механических контактов, интегрированных в управляемую цепь изначально. То есть реле может замыкать или размыкать электрическую цепь, регулируя таким образом функцию защитного контроля. В свою очередь, бесконтактная релейная защита – это устройство, которое воздействует на ту же цепь посредством изменения ее рабочих показателей. Корректироваться в зависимости от условий могут такие электрические параметры, как сопротивление, напряжение, индуктивность и емкость. Базовые характеристики управляющего реле будут определяться зависимостями между показателями входного и выходного токов.

Расчет релейной защиты

Электромеханическая релейная защита

Характеристики реле, а также их количество применительно для конкретной системы определяются по нескольким параметрам. Для начала стоит разделить три группы таких устройств в зависимости от охвата по величине напряжения:

  • На 6-35 кВ.
  • Для стандартных систем от 110 до 220 кВ.
  • Для сетей до 1150 кВ.

Если речь идет о малых сетях электроснабжения (обычно в небольших поселках), то вполне может использоваться релейная защита подстанций на 35 или 110 кВ. Далее по мере роста энергетической мощности нагрузка может увеличиваться и до 630 кВ – высокопроизводительные трансформаторные модели. Принципиально важным является расчет токов, который будет определять уровень полного сопротивления энергосистемы. Также следует учитывать требования к питанию и защите вспомогательных устройств наподобие предохранителей и фильтров электромагнитных помех, которые нередко вводятся в энергетические сети. В совокупной модели энергоснабжения они могут брать на себя 10-15 % мощности.

Релейная защита для генераторов

Станция с релейной защитой

Далеко не все генераторные установки дополняются средствами защиты в принципе. Например, совмещенные с трансформаторами комплексы обходятся без выключателей и систем аварийного контроля. В остальных случаях может задействоваться дифференциальная продольная защита с напряжением выше 1 кВ. К особенностям работы таких устройств относится исключение временной выдержки на отключение поврежденного элемента. Для генераторов мощностью менее 30 МВт используется двойная релейная защита и автоматика, но при условии наличия двух контуров замыкания на землю. Если же такая конфигурация невозможна, то мощные установки дополняются трехфазными реле.

Трансформаторная РЗ

Энергоснабжающая инфраструктура и подстанции, в частности, обеспечиваются трансформаторными установками с реле управления и защиты. Данное оборудование оберегается от замыканий на выходах и обмотках в случаях понижения уровня масла и нарушения изоляции. В автоматических трансформаторах релейная защита реализуется с расчетом на контроль в случаях однофазных замыканий при напряжении от 220 кВ. Это могут быть и контактные, и бесконтактные устройства, но преимущественно с электронным управлением.

Релейная защита

Эксплуатация и обслуживание РЗ

Для обеспечения экономичной и надежной работы электротехнических систем с релейными модулями защиты требуется периодическая проверка техники. Проводится комплекс организационно-технических процедур, в ходе которых специалисты выполняют следующие операции по обслуживанию релейной защиты:

  • Проверка конструкционной целостности деталей.
  • Проверка электротехнических соединений и подключений.
  • Испытание работоспособности измерительных и исполнительных органов реле.
  • Проверка корректности работы электроавтоматики.
  • Ремонтные операции в виде исправления мелких нарушений, замены расходников и изоляционной защиты.

Современная релейная техника

На сегодняшний день передовые компании используют реле пятого поколения, которые отличаются высокой точностью срабатывания и широкими средствами коммуникации. При этом основа блоков электротехнической защиты по-прежнему базируется на индукционных, электромагнитных и магнитоэлектрических элементах. Другое дело, что современная релейная защита – это система, построенная на более сложных конфигурациях с гибкими средствами индивидуальной регулировки. Также и возможности внешнего управления дополняются эффективными узлами сопряжения с аппаратурой и контакторами, благодаря которым повышается скорость реакций и действия измерительных устройств.

Панель релейной защиты

Заключение

Реле давно не рассматривается электротехниками как дополнительное или вспомогательное средство обеспечения защиты. Это вполне штатное устройство, отвечающее за безопасность рабочего комплекса в тех или иных границах. На базовом уровне системы релейной защиты предохраняют оборудование от коротких замыканий, перенапряжения и перегрева, а в расширенных вариациях берут на себя и часть функций управления. Более того, многие производители инженерного оборудования с автоматикой объединяют реле с термостатами и контроллерами, совмещая задачи настройки и защиты. Впрочем, сохраняют актуальность и традиционные системы, построенные на механике. Их ценят за автономность, надежность и доступную стоимость с минимальными затратами на обслуживание при эксплуатации.

Читайте также:  Линии для производства Сэндвич панелей

Источник

Релейная защита (РЗА): виды, устройство и основные принципы

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:

  1. уменьшение частоты электрического тока, которая появляется при возникшей перегрузке генератора из-за короткого замыкания или отсоединения определенной части разных устройств из сети.
  2. увеличенное напряжение появляется из-за возникшей разгрузки электросети.
  3. 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:

  1. По способу подключения: первичная и вторичная.
  2. По функциональным признакам: логические и измерительные.
  3. По типу исполнения: электронные и электромеханические.
  4. 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 сигналМодуль наблюдения процессовУзел логики и анализаИсполнительный блокСигнальный 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.

Существует несколько основных принципов:

  • принцип надежности. Релейная защита должна бесперебойно выполнять все задачи, заложенные производителем.
  • принцип селективности (избирательный принцип). Релейная защита должна безошибочно находить и устранять место, где произошло повреждение сети.
  • принцип быстродействия. Время от обнаружения повреждения до полного обесточивания должно быть максимально минимизировано.
  • принцип чувствительности. Он позволяет определять типы всевозможных повреждений с помощью коэффициента, величина которого должна соответствовать 1,5-2.

Источник

Что такое Релейная Защита и для чего она предназначена

Все мы знаем, что кроме домашней проводки есть высоковольтные линии электропередач, оные передают энергию от подстанции к подстанции. И если для защиты домашней проводки мы с вами устанавливаем автоматы, УЗО, и т.п., то что же защищает оборудование на самих подстанциях? Не простенькие же автоматы и рубильники. В этой статье я познакомлю вас с Релейной защитой и в общих чертах расскажу принцип ее работы.

Что такое релейная защита

Итак, релейная защита и Автоматика — это совокупность множества устройств, предназначенных для скорейшего выявления и отключения от общей электрической сети поврежденного участка с целью сохранения нормального режима работы всей оставшейся энергосистемы.

Для каких целей предназначена Релейная Защита

Назначение релейной защиты заключено в быстром отключении поврежденного участка энергосистемы для обеспечения сохранности довольно дорогостоящего оборудования. Ведь если вовремя не ликвидировать короткое замыкание, то возможно повреждение и даже разрушение оборудования стоимостью десятки миллионов рублей.

Требования предъявляемые к Релейной Защите

Итак, к релейной защите предъявляется четыре главных требования, а именно:

1. Селективность. Это значит, что при КЗ защита должна отключить только поврежденный участок, а остальные части системы обязаны продолжать свою работу.

Причем это требование можно разделить на два подпункта:

— относительная селективность. К оной можно отнести максимально-токовую и дистанционную защиту.

— абсолютная селективность. К данной категории относятся абсолютно все виды дифференциальных защит.

2. Надежность. Это означает, что защита должна выполнять свои охранные функции в течении всего периода эксплуатации и при любых внешних условиях.

3. Быстродействие. Это так же крайне важное требование, ведь от скорости отключения поврежденного элемента или участка сети зависит устойчивость всей системы в целом. И чем быстрее отключится оборудование, тем меньше повреждений будет нанесено ему.

4. Чувствительность. Защита должна реагировать на любые отклонения от нормального режима даже при минимальном превышении заданных параметров, при этом нижний порог срабатывания элементов защиты выставляется уставками.

Если сказать простым языком, то релейная защита служит для контроля за работой оборудования и скорейшего его отключения в случае возникновения внештатной ситуации.

Так же все элементы релейной защиты можно условно поделить на три вида

Пусковые органы. Отвечают за непрерывный контроль рабочих параметров всей системы и в случае отклонения этих значений от уставок (возникновение короткого замыкания) осуществляют пуск измерительных органов.

Измерительные органы. Определяют тип и место повреждения и в случае необходимости отдают команду на действие той или иной защиты.

Логическая часть. Так же запускается пусковыми органами и, обрабатывая данные измерительных органов, выполняет определенный алгоритм действий по отключению поврежденных элементов или Автоматическому Повторному Включению.

Заключение

Релейная защита – это в первую очередь хорошо отлаженный комплекс блоков и реле, оные предназначены для защиты оборудования и обеспечения бесперебойного и качественного питания конечного потребителя. Спасибо за внимание.

Источник