5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА
5.1 Общие положения
Релейная защита (РЗ) является важнейшей частью автоматики электроустановок и энергосистем, основная задача которой состоит в том, чтобы обнаружить повреждение или ненормальный режим в электрической системе и по возможности быстро выдать управляющий сигнал на отключение поврежденной части системы или сигнализировать о возникновении ненормальных режимов.
Ненормальные режимы работы оборудования могут быть вызваны различного рода повреждениями, чаще всего это короткое замыкание.
В трансформаторе могут иметь место следующие повреждения: а) междуфазные КЗ внутри бака и на выводах; б) замыкания между витками одной фазы (витковые замыкания); в) замыкания на землю обмоток; г) перекрытие изоляции вводов; д) утечка масла из бака.
Аварийная статистика показывает, что наиболее часто происходит витковые замыкания и КЗ на вводах. К ненормальным режимам трансформаторов относят:
а) работу с токами при внешних КЗ; б) перегрузки, вызванные самозапуском двигателей, подключением дополнительной нагрузки при работе устройств автоматического включения резерва, а также толчкообразной и ударной нагрузками; в) повышение напряжения на выводах. Оно вызывает возрастание намагничивающегося и вихревых токов трансформатора. Следствием такого режима может быть перегрев обмоток и сердечника трансформатора, повреждение изоляции и «пожар стали» сердечника.
РЗ выполняется с помощью реле различных типов. Реле — это электрический аппарат, замыкающий или размыкающий свою выходную цепь при достижении входной величиной заданного значения или условия, называемого уставкой реле. Реле могут реагировать на одну входную электрическую величину (ток, напряжение, частоту и т.п.) или иметь
несколько входных цепей (реле мощности, сопротивления, промежуточные и т.п.). В настоящее время в эксплуатации применяются электромеханические реле, а также бесконтактные реле на полупроводниковых и интегральных элементах.
РЗ подразделяются на основные и резервные. Основной называется защита, предназначенная для работы при всех видах повреждений или части из них в пределах всего защищаемого элемента энергосистемы, причем со временем меньшим, чем у других установленных защит.
Резервной называется защита, резервирующая основную в случае ее отказа, а также защиты смежных элементов при отказе их основных защит или выключателей. К устройствам РЗ, действующим на отключение, предъявляются следующие требования: селективность (избирательность) действия; быстрота действия; чувствительность и надежность работы.
Селективное действие — это такое действие РЗ, при котором обеспечивается отключение только поврежденного элемента системы.
Поврежденный элемент системы всегда желательно отключить как можно быстрее. Вместе с тем быстрота отключения ограничивается собственными временами действия РЗ и выключателя, а также условиями обеспечения селективной работы РЗ. В общем случае время отключения равно:
где tсрз — собственное время защиты; tз— выдержка времени, установленная на защите; tв откл— полное время отключения выключателя.
Для защит, действующих без выдержки времени, в зависимости от видов реле и выключателей, время отключения оказывается равным 0,06..0,24с.
Различают РЗ с абсолютной и относительной селективностью. Первые срабатывают только при повреждениях на защищаемом элементе, поэтому выполняются без выдержек времени. Вторые по принципу действия могут селективно срабатывать в качестве резервных защит при повреждениях на смежных элементах, они обычно выполняются с выдержкой времени.
РЗ должна быть достаточно чувствительной к повреждениям на защищаемом элементе сети, а в ряде случаев — и к повреждениям на Удаленных (смежных) элементах. При этом обеспечивается резервирование действия защит в случае отказа некоторых из них.
Требование надежности работы РЗ как свойства выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени, сводится к тому, чтобы защита надежно срабатывала в тех случаях, когда она должна работать, и надежно не срабатывала в остальных случаях. Чем проще схема защиты, меньше количество реле и контактов в схеме, лучше качество реле и монтажа вторичных цепей, тем надежнее работает защита в целом.
Реле подразделяются на первичные и вторичные, а также на реле прямого и косвенного действия. Первичные реле включаются непосредственно в первичную цепь, а вторичные — через трансформаторы тока или напряжения. Реле прямого действия воздействует непосредственно на расцепляющий механизм привода выключателя, а реле косвенного действия — через электромагниты отключения.
5.2 Выбор микропроцессорных блоков защит
Для релейной защиты, автоматики и управления оборудованием подстанции выбираем микропроцессорные блоки защит фирмы ALSTOM.
Микропроцессорное устройство типа MICOM P-126, установленный
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.