Ответы на экзаменационные вопросы № 1-29 по курсу "Релейная защита и автоматика" (Назначение релейной защиты и автоматики. Автоматическая частотная разгрузка)

1. Назначение РЗ и автоматики

Основным назначением релейной защиты (РЗ) является выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение выключателей поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической установки или сети.

Вторым назначением релейной защиты  является выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования, которые могут привести к аварии и подача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу или отключение оборудования с выдержкой времени.

В релейной защите под термином реле обычно понимают автоматически действующее устройство, которое приходит в действие (срабатывает) при определенном значении воздействующей на него входной величины, которая называется уставкой реле.

Под устройством релейной защитыподразумевается совокупность реле, приборов и вспомогательных элементов, которые при повреждениях и ненормальных режимах работы оборудования должны действовать на его отключение или на сигнал.

Таким образом, в настоящее время в электроэнергетических системах одновременно эксплуатируются устройства РЗА построенные на различной элементной базе: электромеханические реле, блоки реле, шкафы и панели на интегральных микросхемах малой и средней степени интеграции (логические элементы и операционные усилители), а также перспективные защиты на микропроцессорной технике

2. Повреждения и ненормальные режимы в системах электроснабжения

Большинство повреждений в системах приводит к коротким замыканиям фаз между собой или фаз на землю.

В обмотках электрических машин и трансформаторов кроме КЗ бывают еще межвитковые замыкания. 

Возникновение КЗ является результатом нарушения изоляции электрооборудования, которые вызываются:

перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями); прямыми ударами молнии; старением изоляции;

механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов; ошибки персонала при операциях (отключения разъединителей под нагрузкой, включение МВ на ошибочно поставленные заземления и др.).

Наиболее распространенными и наиболее опасными видами повреждений являются разного вида короткие замыкания, следствием которых могут быть:

1.  Сильное понижение напряжения в значительной части системы, приводящее к нарушению нормальной работы большого числа потребителей электроэнергии и браку продукции;

2.  Разрушение поврежденного элемента электрической дугой, возникающая при КЗ;

3.  Разрушение оборудования в неповрежденной части системы в результате термического и динамического воздействия тока КЗ;

4.  Нарушение устойчивости системы, когда ее нормальная работа может полностью парализоваться;

5.  Электромагнитное влияние на линии связи, трубопроводы и другие коммуникации.

К ненормальным режимам работы электрооборудования относятся: перегрузка оборудования, повышение напряжения, понижение напряжения, режим работы двумя фазами, качания в энергосистеме.

3. Основные виды релейной защиты:

·  Токовая защита – ненаправленная или направленная (МТЗ, ТО, МТНЗ).

·  Защита минимального напряжения (ЗМН).

·  Газовая защита (ГЗ).

·  Дифференциальная защита (ДЗТ, ДЗЛ).

·  Дистанционная защита (ДЗ).

·  Дифференциально-фазная (высокочастотная) защита (ДФЗ).

4.Разновидности реле защиты

Реле представляет собой автоматическое устройство, которое приходит в действие (срабатывает) при определенном значении воздействующей на него входной величины, которая называется уставкой реле.

Реле, действующее при возрастании величины, на которую они реагируют, называется максимальными, а реле, работающие при снижении этой величины, называются минимальными

Реле подразделяются:

1. По способу включения. Обмотки реле в схемах защиты могут включаться на ток и напряжение сети непосредственно или через измерительные трансформаторы тока или напряжения.

Реле, включаемые непосредственно в сеть, называются первичными. Реле, включаемые через измерительные трансформаторы, называются вторичными.

2. По способу воздействия на выключатель:

·  Реле прямого действия, подвижная система которых механически связана с отключающим устройством коммутационного аппарата (РТМ, РТВ).

·  Реле косвенного действия, которые управляют цепью электромагнита отключения коммутационного аппарата.  

3. По исполнению реле классифицируются:

·  электромеханические или индукционные – с подвижными элементами;

·  статические – без подвижных элементов (электронные, микропроцессорные).

Устройства релейной защиты состоят из следующих основных частей: пусковых органов, измерительных органов, логической части, исполнительной части.

Соответственно реле подразделяются на 2 группы:

·  Основные реле – реагирующее на повреждение или ненормальный режим