3.1. Релейний захист

Загальні відомості. Релейний захист призначений для автоматичного відключення силових електроустановок у разі їх пошкодження. Окрім того, релейний захист застосовують для сигналізації про порушення нормального режиму роботи або про пошкодження, що не представляє безпосередньої небезпеки для устаткування. Релейний захист є одним з найвідповідальніших елементів електротехнічних установок і тому повинен відповідати вимогам селективності, швидкодії, чутливості і надійності.

Селективністю, або вибірковістю захисту називають особливість її відключати лише ту ділянку, на якій відбулося пошкодження. Селективна дія захисту зводить до мінімуму простій устаткування, а при використовуванні АПВ або АВР перерва в електропостачанні в більшості випадків обчислюється лише секундами.

Швидкодія захисту зменшує можливість пошкодження устаткування струмами короткого замикання. З цієї точки зору бажано мати захист миттєвої дії. Але в цьому випадку важко забезпечити селективність дії захисту на всіх ділянках, тому швидкодіючі захисти можуть застосовуватися лише для кінцевих ділянок. Час відключення короткого замикання складається з часу дії реле захисту tj і часу дії високовольтного вимикача їв.

Найпоширеніші вимикачі ВМП-10 мають особливий час відключення (0,1—0,15)с, а максимальне струмове — (0,03—0,05)с. Таким чином, загальний час відключення короткого замикання в агрегаті лежить у межах (0,13—0,20)с, тобто відключення відбудеться протягом (6—10) періодів змінного струму.

Чутливість захисту оцінюють коефіцієнтом чутливості кч.

кч ї-к / !ср.з; J-ср.з — Ip.max; (3.1)

де їк - первинний струм к.з. в кінці зони, що захищається, А; Ісрз - первинний струм спрацьовування захисту, А; Ip.max - найбільший струм навантаження, А.

По ПУЕ коефіцієнт чутливості повинен бути не менше 1,5 для максимальних струмових і максимально напрямлених захистів.

Надійність релейного захисту визначається як її спрацьовуванням у всіх необхідних випадках, так і неспрацьовуванням у тих випадках, коли дія захисту не потрібна. Надійність роботи захисту залежить від якості вживаних реле, вибраної схеми, якості монтажу і відходу в експлуатації.

Основними параметрами пристроїв релейного захисту є: струм і напруга спрацьовування захисту їсрз, Пср,з; струм і напруга спрацьовування реле їсрр,

исрр; коефіцієнтом схеми ксх - відношення струму в обмотці реле до струму

вторинної обмотки трансформатора струму; коефіцієнта повернення кв -відношення струму або напруги повернення реле до струму або напруги спрацьовування; коефіцієнт надійності кнад; коефіцієнт трансформації кт.

Якщо захист працює ненадійний, вона може з'явитися причиною розповсюдження аварії, оскільки невчасне відключення пошкодженої ділянки спричиняє за собою відключення інших, нормально діючих установок.

Основними апаратами захисту є реле, які реагують на ті або інші зміни нормального режиму. Оскільки ознаками короткого замикання є збільшення струму, зміна напряму передачі потужності, пониження напруги і опори ланцюга, то і реле захисту бувають: струмове реле, реле напруги і реле потужності, кожне з яких реагує на зміну відповідних параметрів.

За способом включення реле розділяють на первинні і вторинні. Первинні струмові реле включають послідовно з ланцюгом, що захищається, Вторинні

реле включають через вимірювальні трансформатори і набули повсюдного поширення внаслідок таких переваг.

За способом дії реле на вимикач розрізняють реле: прямої і побічної дії. В реле прямої дії рухома система реле механічно пов'язана з відключаючим пристроєм вимикача, внаслідок чого спрацьовування реле супроводжується відключенням вимикача. Це реле використовують в схемі струмового захисту. Схема цього захисту відрізняється простотою і не вимагає наявності джерела оперативного струму. Проте на тягових підстанціях вони не набули широкого поширення через велику споживану потужність при спрацьовуванні, значної погрішності і недосконалого конструктивного виконання. Більш досконалими є вторинні реле побічної дії. При цьому дія реле на вимикач здійснюється електромагнітом.

Окрім перерахованих вище різновидів реле захисту, вони розрізняються за струмочасовою характеристикою (рис. 3.1 ).

Подпись:  Подпись: Ж

Подпись:
Подпись: L0TC

Подпись: 1J         1          1          L.

0 WO 200 300Ш500 6001, A 0 100 200 300 Ш500 600 700 800 900 WOO 1200 1400 TJ

Рис.3.1 - Характеристика струмових реле: а - залежна; б - незалежна миттєвої дії в-обмежено залежна; г - незалежна с витримкою часу; д - обмежено залежна з відсіччю

Характеристика реле — це залежність між часом спрацьовування реле і струмом, на який реагує реле. За цією ознакою реле класифікують таким чином:

*          залежна характеристика, коли час спрацьовування застосовують в широкому діапазоні при зміні параметра (рис. 3.1,а);

обмежено залежна із зоною I, в якій має місце залежна характеристика, і зоною II з незалежною частиною, коли витримка часу не залежить від контрольованого параметра (рис. 3.1, б);

незалежна характеристика (миттєва), коли час обмежується власним часом дії реле tp, і незалежна з витримкою часу (рис. 3.1,в,г) . В останньому випадку додаткова витримка часу , звичайно, забезпечується вживанням спеціального реле часу;

характеристика з відсіченням, за якої після досягнення контрольованим параметром певного значення, витримка часу стрибком зменшується до мінімальної (рис. 3.1,д).

Нарешті, необхідно зупинитися на такому важливому показнику роботи реле захисту, як коефіцієнт повернення.

Коефіцієнт повернення завжди менше одиниці. Це пояснюється тим, що при спрацьовуванні якір електромагнітного реле прагне зайняти положення, за якого магнітний опір системи стає якнайменшим. Для струмового реле це означає, що при незмінному струмі електромагнітне зусилля зростає. Якщо рух якоря направлений уздовж повітряного зазору, зростання зусилля буде значним. У результаті електромагнітні реле такого типу будуть повертатися в початкове положення, при струмах, істотно менших, ніж струм спрацьовування, тобто матимуть відносно низький коефіцієнт повернення. Тому для виконання струмових реле з високим коефіцієнтом повернення прийнята електромагнітна система з поперечним рухом якоря. Звичайно коефіцієнт повернення реле захисту знаходиться в межах (0,7—0,85).


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я