Планируя и вводя в эксплуатацию какую-либо электросистему на будущее следует учесть появление разных аварий и сбоев в работе, приводящих к поломке устройств и т.д.
Своевременное устранение аварий и поломок происходит в итоге мгновенного (менее 2-3 секунд) выключения сломанной части/компонента.
Понятно, что хоть какой сотрудник не способен за таковой маленький промежуток времени отыскать повреждение и починить устройство.
Таким макаром, дабы предупредить подобные ситуации, электроустановки обеспечивают электроавтоматами, созданными для релейной защищенности установок.
На обыкновенном языке – это электрические выключатели. По-другому их именуют — релейная защита (трансформатор тока/система электроснабжения/электроавтоматика/РЗА).
Для каких целей она нужна?
Очень нередко во время эксплуатации электросистем появляется куцее замыкание. Но, вровень с этим могут происходить различные скачки в напряжении, утечки тока и т.д.
И даже если такие ситуации не несут моментального разрушения устройств/объектов/помещений, другими словами не грозят по технике безопасности, тогда защитные приборы действуют не на выключение, а на предупреждение дежурного персонала о повреждениях.
Это и есть назначение РЗ и электроавтоматики.
Главные требования к релейным устройствам
Главные характеристики релейной заключаются в следующем:
- Избирательность. Этот параметр характеризуется способностью системы отключать участки с повреждениями, в то время как не повреждённые элементы остаются включёнными. Выделяют два вида релейной: 1-ый – это релейная со средней избирательностью (очень токовая и дистанционная защита); 2-ой – это защищенность с полной избирательностью (дифференциальная защита).
- Быстроту отклика РЗ (быстрота срабатывания). Если скорость срабатывания системы будет высочайшей, то возможность появления каких-то повреждений либо аварий будет ниже. Промежуток времени после возникновения трагедии и до выключения устройства с повреждением из сети, именуется временем отклика релейной защищенности. Это основной показатель этого параметра.
- Возможность релейной срабатывать даже на малозначительные аварийные характеристики, именуется чувствительностью РЗ. Оценить данный параметр можно при помощи коэффициента чувствительности.
- Свойство, при котором устройство РЗ работает определённое время при обозначенных функциях, именуется надёжностью. Выделяют два главных показателя этого параметра: число отклонений в единицу времени и период времени исправной работы.
Другими словами, назначение РЗА с перечисленными выше качествами в том, что устройство должен подавать сигнал рабочему сигналу о повреждениях, мгновенно выключать из электросети сломанный элемент, стремительно срабатывать при всех конфигурациях во время работы и в целом обеспечивать контроль работы электроприборов.
Систематизация релейной защиты
Система систематизации реле довольно многообразна. Дальше мы разглядим главные признаки, по которым делятся реле (электровыключатель):
- По типу подключения: электровыключатели, подключаемые в сеть без каких-то вспомогательных устройств, именуются первичными; реле, подключаемые при помощи вспомогательных устройств (к примеру, трансформатор напряжения), именуются вторичными.
- По типу работы: реле, в каких имеются подвижные составляющие, относят к электромеханическим/индукционным реле; электровыключатели без подвижных компонент, именуется статической (к примеру, электронная, микропроцессорная и т.д.).
- По типу предназначения: электровыключатели, осуществляющие замеры по разным физическим величинам – это измерительное реле (к примеру, сила тока, температура, мощность и т.д.); механизмы, передающие действие на другие устройства, именуются логическими/вспомогательными реле. Последняя группа реле также способна выдерживать время и т.д.
- По типу деяния на управляемый компонент: электровыключатель, связанный автоматом с отключаемым устройством, относится к электровыключателям прямого воздействия; реле, которые делают регулирование электроцепью электромагнитов, отключающие коммутационный устройство.
Если гласить о релейной защищенности, то тут выделяют огромное число типов РЗ, к примеру:
- Защита электроприборов и электроцепей, которая срабатывает на превышение данного значения электрического тока, именуется релейной токовой защитой. К ней относят: наивысшую релейную токовую защиту (МТЗ) – обеспечивает защиту устройств от тока, который превосходит номинальное значение. Токовую отсечку (ТО) – резвое устранение КЗ, которые возникают перед рабочей зоной. Направленную наивысшую токовую защищенность (НМТЗ) – в данном случае к защите устройств релейной от токов добавляется управление направления мощностей.
- Если в трансформаторах увеличивается температура, которая сопровождается образованием газов и в итоге этого происходит отключение питания устройств из сети. Такую защиту именуют газовой.
- РЗ, основанная на сопоставлении тока перед защищаемым участком и тока в конце этого участка, именуется дифференциальной защитой.
- Определение расстояния до точки появления КЗ при помощи сопротивления, такую релейную защиту именуют дистанционной. Выделяют два подтипа дистанционной релейной защиты: 1) с внедрением блокировки и высочайшей частоты; 2) с применением блокировки через оптический канал.
- Релейная защита, основанная на отклике оптического датчика в следствии сильного освещения и датчика в итоге появления высокого давления, такая защита именуется дуговой.
- Используемая при определении КЗ в шинах защита, именуется логической защитой шин (ЛЗШ). Она нужна для сокращения времени при выключении КЗ.
- РЗ, основанная при сравнении токовых фаз на концах электролинии, именуется дифференциально-фазной защитой (ДФЗ). При превышении данной величины происходит срабатывание реле.
Не считая главных типов релейной защиты дальше мы поведаем про типы автоматики в РЗ, которые по сопоставлению с релейной защитой не выключают, а включают электропитание после трагедии.
- Автоматика, которая применяется дабы, включить линию полностью либо отдельную фазу полосы после её отключения за счёт применённой защиты, именуется автоматическим повторным включением (АПВ). Выделяют два подтипа АПВ: механическое и электрическое. Используют в линиях электропередач при напряжении более 1 кВ, также при сборке шин подстанций, электродвигателей и трансформаторах.
- Автоматическое включение резерва (АВР), целью которого является бесперебойное снабжение устройств электричеством и позволяет мгновенно включать запасное оборудование.
- Если происходит понижение частоты в электросети и при всем этом происходит отключение посторониих электроприборов, то таковой тип автоматики именуется автоматической частотной разгрузкой.
Мы поведали для вас маленькую часть того, для каких целей и в каких областях применяется РЗ. Сейчас осталось разглядеть конструкцию РЗ.
Конструкция РЗ
Релейная защита в своём строении имеет такие элементы как:
- Для контроля процессов в электроприёмниках и выявления аварий в электроцепи используют особые пусковые элементы – это: реле, реагирующее на изменение мощностей; реле, реагирующее на изменение силы тока и реле, реагирующее на изменение в напряжении.
- Запустить другие приборы, подать сигнал в следствие выявления проблем и стремительно сработать на выключение устройств – всё это позволяют выполнить измерительные элементы. Они также в состоянии размещаться в элементах запуска.
- Область, в строении которой находятся таймеры, промежные и указательные реле, именуется логической.
- Область, отвечающая за включение и выключение оборудования, именуется исполнительной.
- В определенных типах РЗ находятся передающие элементы. Их можно повстречать при дифференциально-фазной.
В этой статье мы попытались тщательно разглядеть зачем нужна РЗ, какие требования к ней предъявляют и где она применяется.
Релейная защита и автоматика систем электроснабжения
Создание, передача и рассредотачивание электроэнергии осуществляется в несколько шагов, и на каждом из них существует возможность появления аварийных ситуаций, способных привести к смерти персонала и выходу из строя технического оборудования. Для этого довольно нескольких толикой секунды, в течение которых человек просто не успевает отреагировать на настолько куцее событие. В связи с этим была сотворена релейная защита и автоматика систем электроснабжения для контроля за номинальными параметрами электроустановок и вероятными отклонениями.
Принципы построения релейной защиты
В энергетической отрасли вся произведенная электроэнергия в предстоящем передается по линиям электропередачи на значимые расстояния. На определенных участках воздушных и кабельных линий размещены трансформаторные подстанции, от которых электричество поступает конкретно к потребителям.
Качество электроэнергии должно строго соответствовать определенным нормативам, регламентируемым техническими документами. Сюда входят такие характеристики, как амплитуда тока и напряжения, частота сети, конфигурация синусоиды и присутствие в ней сторонних шумов. Огромное значение имеет величина, направление и качество мощности, фаза сигнала и другие свойства.
Под каждую характеристику либо параметр создается определенный вид релейной защиты. Эти системы после ввода в действие, при помощи специального реле, занимаются отслеживанием 1-го либо нескольких сетевых характеристик. В процессе отслеживания осуществляется непрерывное сопоставление этих величин с заблаговременно установленными спектрами, известными как уставки.
Если контролируемая величина выходит за нормативные пределы, происходит срабатывание реле, которое производит коммутацию цепи методом переключения контактов. Данные деяния затрагивают сначала присоединенную логическую часть цепи. В согласовании с выполняемыми задачками эта логика настраивается на определенный метод действий, оказывающих воздействие на коммутационную аппаратуру. Появившаяся неисправность совсем ликвидируется силовым выключателем, прерывающим питание аварийной схемы.
Релейная защита держит под контролем определенные характеристики, потому реле могут быть токовыми, напряжения, сопротивления полосы, мощности, частоты, фазы и т.д. В хоть какой релейной защите и автоматике настройка измерительного органа осуществляется с учетом определенной уставки, разграничивающей зону охвата и срабатывания защитных устройств. Сюда может заходить только один участков либо сходу несколько, состоящих из основного и запасных.
Рубильник перекидной на два направления
Реакция защиты может проявляться на все повреждения, которые могут появиться в защищаемой зоне либо лишь на раздельно взятые проявления. В связи с этим, защищаемый участок не одной защитой, а сходу несколькими, дополняющими и резервирующими общее действие. Главные защиты должны повлиять на все неисправности, возникающие в рабочей зоне либо обхватывать их значительную часть. Они обеспечивают полную защиту всего участка, находящегося под контролем и должны очень стремительно срабатывать при появлении дефектов.
Все другие защиты, не подходящие под главные условия, числятся запасными, выполняющими ближнее и далекое резервирование. В первом случае резервируются главные защиты, работающие в закрепленной зоне. 2-ой вариант дополняет 1-ый и резервирует смежные рабочие зоны на случай отказа их собственных защит.
Автоматическое включение резерва в электросетях
Совершенно не уникальность, когда электроэнергия в один момент теряется по тем либо другим причинам, а потом ее может не быть в течение неопределенного времени. Данная ситуация может привести к суровым нехорошим последствиям, в особенности, если прервано электроснабжение принципиальных энергоемких объектов производственного и другого предназначения.
Потому для таких случаев предусмотрены источники запасного питания, куда заходит дублирующая линия электропередачи, протянутая от другой подстанции. На некоторых объектах применяются собственные генераторные установки высочайшей мощности. Переход на запасное питание должен быть резвым и надежным, что полностью может быть, благодаря устройствам автоматического включения резерва либо АВР.
АВР является одним из видов автоматики, защищающий систему электроснабжения и обеспечивающий резвое подключение запасного питания. АВР отличаются очень резвым срабатыванием при выключении электроэнергии в центральной сети. Срабатывание происходит автоматом, без подготовительного анализа обстоятельств, если заблаговременно не установлена блокировка запуска от какой-нибудь определенной защиты. К примеру, при включении дуговой защиты шин происходит блокировка пуска АВР, дабы предупредить предстоящее развитие трагедии. Задержка включения бывает нужна для окончания определенных производственных операций.
Схема распределительного щита
Включение АВР осуществляется всегда однократно, так как в случае недлинного замыкания, не поддающегося резвому устранению, неоднократное включение может привести к полному разрушению равновесной системы.
Ранее создавались схемы параллельного подключения более принципиальных объектов к отдельным источниками питания. При трагедии на одной из линий и разрыве цепочки, другая должна была оставаться в работе и обеспечивать бесперебойное питание. На практике такие схемы не стали применяться в массовом порядке, так как по сопоставлению с АВР, они владеют многими недочетами.
К примеру, при маленьком замыкании на одной из линий, значительно растут токи, так как идет подпитка энергией сходу с 2-ух генераторов. Происходит рост утрат мощности на трансформаторных подстанциях, откуда поступает питание. Не считая того, очень трудно организовать взаимосвязанную защиту сходу в 3-х точках – в 2-ух источниках питания и у 1-го потребителя. Все эти трудности удачно преодолеваются методом применения АВР, при котором перерыв электроснабжения составляет меньше одной секунды.
Анализ напряжения на основной питающей полосы осуществляется особым измерительным органом. В его состав заходит реле контроля напряжения (РКН) совместно с измерительным трансформатором и всеми его цепями. Значение высоковольтного напряжения преобразуется во вторичную величину от 0 до 100В, после этого оно поступает в обмотку контрольного реле, выполняющего функцию пускового органа. Очень принципиально верно настроить уставки РКН с учетом малого уровня срабатывания контрольного реле.
При обычной работе схемы электропитания оборудования, РКН занимается отслеживанием этого режима. Но, как напряжение исчезает, происходит переключение контактов РКН и подача сигнала на электромагнит, запускающий запасный выключатель. Все деяния происходят в определенной последовательности, при которой срабатывают силовые элементы. Данный метод закладывается в логику управления АВР в процессе ее сотворения и опции.
АПВ — автоматическое повторное включение
Автоматика повторного включения
На каждой ЛЭП имеется защита, отслеживающая характеристики электроэнергии в режиме реального времени. В случае какой-нибудь неисправности питание полосы стремительно отключается силовым выключателем. Вовремя принятые меры предупреждают предстоящее распространение трагедии, но электроснабжение потребителей будет прервано. Оборотное включение напряжения происходит в несколько шагов автоматикой повторного включения, работающей автоматом либо ручным методом с ролью оперативного персонала и соблюдение данного метода.
АПВ начинает работать сразу после того как защита отключит линию электропередачи. Подача напряжения на линию будет выполнена не сразу после отключения, а в течение определенного времени, в течение которого краткосрочные предпосылки трагедии самоликвидируются, к примеру, птица, пораженная током, свалится на землю.
Отрезок времени для ликвидации краткосрочной трагедии составляет в среднем от 2 до 4 секунд. По окончании этого временного промежутка, происходит автоматическая подача напряжения на катушку включения и последующий ввод полосы в действие. Существует два варианта включения, которое в данной ситуации может быть удачным либо неуспешным. В первом случае неисправность благополучно самоликвидировалась, и потребители могут даже не увидеть краткосрочного отключения.
При неудачном включении неисправность продолжает иметь место и защита вновь отключает ЛЭП. Такая попытка автоматического повторного включения происходит через 15-20 секунд с целью увеличения достоверности инфы.
Если же и 2-ая попытка не принесла хотимого результата и защита вновь отключила линию, поэтому, неисправность является устойчивой требующей зрительной оценки и ремонта с привлечением профессионалов. Такая линия не должна врубаться под нагрузку, пока все повреждения не будут устранены выездной бригадой. После чего напряжение подается вручную, после неоднократных проверок, гарантирующих отсутствие неисправности.
