Релейная защита и автоматика

Назначение релейной защиты. Виды защиты и повреждений

Действие средств релейной защиты основаны на принципе непрерывной оценки и анализа технического состояния составляющих электроэнергетических систем и электрических установок. Релейная защита электрических установок предназначена для выполнения двух основных функций. Первая функция заключается в автоматическом отключении неповрежденной части системы посредством выключателей. Если повреждение не оказывает негативного воздействия на работу системы, то может допускаться действие релейной защиты только на «сигнал». Вторая основная функция релейной защиты подразумевает реагирование на ненормальные и опасные режимы работы электрической системы. В зависимости от условий эксплуатации электроустановки и ее режима работы релейная защита может быть направлена на отключение тех составляющих, оставление в работе которых может стать причиной серьезных повреждений или с действием на сигнал.

Основными видами опасных и ненормальных режимов функционирования электрической системы являются сверхтоки из-за перегрузки оборудования, сверхтоки из-за внешнего короткого замыкания, однофазные замыкания на «землю», качания в энергетической системе, увеличение напряжения выше допустимого значения, короткое замыкание между фазами, короткое замыкание с одновременным обрывом фаз, короткое замыкание на землю в сетях с заземленной нейтралью.

К основным видам релейной защиты относятся:

• Дуговая защита.
• Дифференциальная защита.
• Высокочастотная защита.
• Дистанционная защита.
• Максимальная токовая защита.
• Защита минимального напряжения.
• Токовая отсечка.

Дифференциальная релейная защита отличается от остальных видов своими быстродействием и абсолютной селективностью. Данный вид защиты применяется для защиты двигателей, генераторов, трансформаторов, ошиновок, линий электропередач и т.п. Она делится на поперечную и продольную защиту. Дуговая защита представляет собой такой вид релейной защиты от коротких замыканий, который основывается на регистрации спектра света открытой электросети.

Токовая релейная защита основана на применении простых устройств, контролирующих величину значения тока. Они делятся на максимальные, действующие на отключение поврежденного участка или элемента с выдержкой времени, и токовые отсечки, действующие без выдержки времени. Преимуществом устройств дистанционной релейной защиты является независимость сопротивления до места повреждения от величины напряжения и тока. Это позволяет выполнить защиту при токах короткого замыкания меньше номинальных, которые предусмотрены для электрического оборудования.

Устройство релейной защиты. Основные свойства релейной защиты

Релейная защита состоит из блока наблюдения, а также логического, сигнального и исполнительного блоков. Основная функция блока наблюдения заключается в мониторинге электрических процессов, которые происходят в электрической системе посредством измерения ее параметров. В блоке логики осуществляется сравнение поступивших сигналов с предельными значениями установленных. Исполнительный блок релейной защиты находится в готовом к срабатыванию состоянии. В случае поступления сигнала от блока логики им производится переключение электрической сети установки и системы согласно заданному алгоритму. С целью оповещения о событиях, которые происходят в системе, используют специальные звуковые либо визуальные сигнальные устройства,

К основным свойствам релейной защиты относятся:

1. Селективность. Данное свойство заключается в избрании поврежденного участка сети, его отключении посредством воздействия на коммутационный аппарат.
2. Чувствительность. Данное свойство заключается в способности приборов и устройств релейной защиты выявлять повреждения в установленной зоне действия.
3. Быстродействие. Данное свойство характеризует ту скорость, с которой происходит выявление и отделение поврежденных частей и составляющих от системы. Основным показателям быстродействия является время срабатывания защиты. Быстродействие необходимо для предотвращения повреждения изоляции электрооборудования токами короткого замыкания, нарушения параллельной работы электрических станций, снижения воздействия токов короткого замыкания и т.п.
4. Надежность. Данное свойство заключается в способности устройств релейной защиты выполнять все свои функции.