Релейная защита — назначение, виды, устройство

Согласно правилам эксплуатации электроустановок силовые устройства электрических сетей и электростанций должны быть обеспечены защитой от сбоев в эксплуатации и токов короткого замыкания. Средствами защиты являются специальные устройства, выполненные на основе реле, что оправдывает их название релейная защита и автоматика (РЗА). В настоящее время существует много различных устройств, способных в короткие сроки блокировать возникшую аварию в электрической сети, либо подать предупредительный сигнал о возникновении аварийного режима.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 536
Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/rozetki-vykljuchateli/releinaia-zashchita/

Виды релейной защиты | Микропроцессорные Технологии

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 защитных устройств.

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.

  • 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.
  • 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. Больше информации об УРОВ можно узнать из нашего обзора.
Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3746
Источник: http://www.i-mt.net/blog/rza-dlya-nachinayushchih/vidy-releynoy-zashchity

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.

К разновидности токовых защит относятся дифференциальные защиты, реле которых включается на разность токов. Дифференциальные токовые реле входят в комплект релейной защиты трансформаторов и шин подстанций.

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


Блок: 3/3 | Кол-во символов: 3094
Источник: https://eltechbook.ru/zashchita_relejnaya.html

Основные свойства релейной защиты

Селективность (избирательность)

Селективность — свойство релейной защиты, характеризующее способность выявлять именно поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент от исправной части электроэнергетической системы (ЭЭС). Защита может иметь абсолютную или относительную селективность. Защиты с абсолютной селективностью действуют принципиально только при повреждениях в их зоне. Защиты с относительной селективностью могут действовать при повреждениях не только в своей, но и в соседней зоне. А селективность отключения поврежденного элемента ЭЭС при этом обеспечивается дополнительными средствами (например, выдержкой времени срабатывания).

Быстродействие

Быстродействие — это свойство релейной защиты, характеризующее скорость выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Показателем быстродействия является время срабатывания защиты — это интервал времени от момента возникновения повреждения до момента отделения от сети повреждённого элемента.

Чувствительность

Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в минимальном режиме работы энергосистемы. Другими словами — это способность чувствовать те виды повреждений и ненормальных режимов, на которые она рассчитана, в любых состояниях работы защищаемой электрической системы. Показателем чувствительности выступает коэффициент чувствительности, который для максимальных защит (реагирующих на возрастание контролируемой величины) определяется как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего отслеживаемому повреждению, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).

Надёжность

Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов, при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выполнять свои функции в любых условиях эксплуатации. Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 2427
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.

Измерительные органы

Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.

Логическая часть

Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и аналоговых выходов микропроцессорных устройств защиты.

Пример логической части релейной защиты

Катушка реле тока K1 (контакты А1 и А2) включена последовательно со вторичной обмоткой трансформатора тока ТА. При коротком замыкании, на участке цепи, в котором установлен трансформатор тока, возрастает сила тока, и пропорционально ей возрастает сила тока во вторичной цепи трансформатора тока. При достижении силой тока значения уставки реле K1, оно сработает и замкнёт рабочие контакты (11 и 12). Цепь между шинами +EC и -EC замкнётся, и запитает сигнальную лампу HLW.

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Блок: 4/8 | Кол-во символов: 1660
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Коротко перечень защитных функций и работа автоматики изображены на схеме

Изучив особенности эксплуатации автоматики и релейной защиты, можно сказать, что необходимо постоянно совершенствовать знания и практические навыки, которые требуются при поступлении в работу нового оборудования для защиты.

:

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 297
Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/rozetki-vykljuchateli/releinaia-zashchita/

Эксплуатация РЗА

Для обеспечения надежной и экономичной работы энергосистем и энергетического оборудования, а также бесперебойного электроснабжения потребителей в электросетевых организациях проводится комплекс организационно-технических мероприятий по оснащению, эксплуатации и поддержанию на высоком техническом уровне устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации, сокращенно именуемых устройствами РЗА.

В России эта деятельность регулируется отраслевыми нормативно-техническими документами, основными из которых являются:

  • Правила устройства электроустановок (ПУЭ)
  • РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики»

Для осуществления указанного комплекса мероприятий на всех уровнях управления электроэнергетики России в соответствующих организациях создаются службы релейной защиты, автоматики и измерений (служба РЗА — СРЗА, служба РЗАИ — СРЗАИ), в подразделениях нижнего уровня (производственные отделения, предприятия электрических сетей (ПЭС)) — местные службы РЗАИ (МС РЗАИ), на электростанциях и каскадах ГЭС — службы РЗАИ или электротехнические лаборатории (ЭТЛ).

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 1154
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Литература

  • Федосеев А. М. «Релейная защита энергетических систем»: Учебник для вузов. М.: «Энергия», 1976. − 560 с. с ил.
  • Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
  • Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
  • Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
  • РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
  • Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.
Блок: 7/8 | Кол-во символов: 788
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0
Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 13702
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

  1. https://eltechbook.ru/zashchita_relejnaya.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3094 (23%)
  2. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%B8_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0: использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 6029 (44%)
  3. https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/rozetki-vykljuchateli/releinaia-zashchita/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 833 (6%)
  4. http://www.i-mt.net/blog/rza-dlya-nachinayushchih/vidy-releynoy-zashchity: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3746 (27%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий