Требования к релейной защите

  Релейная защита реагирует не только на повреждения, но и на ненормальные режимы работы. Требования к релейным защитам, реагирующим на повреждения, и требования к защитам, реагирующим на ненормальные режимы работы электрооборудования, несколько отличаются и поэтому они рассматриваются раздельно.

Требования к релейной защите реагирующей на повреждения

К РЗ предъявляются следующие требования

  • Селективность
  • Быстродействие
  • Чувствительность
  • Надежность

Селективность это способность релейной защиты действовать на отключение только поврежденного участка электрической системы, и не отключать смежные с ним, неповрежденные, участки или срабатывать при нагрузочных режимах. Другими словами селективным называется такое действие защиты, при котором защита отключает только поврежденный элемент. Все другие части системы остаются включенными.

Селективность релейной защиты, визуальный пример  В случае короткого замыкания в точке К1 необходимо отключить выключатель Q9. Исчезнет напряжение подстанции П3, на подстанциях П1 и П2 напряжение сохранится. Все потребители, питающиеся от шин этих подстанций, останутся в работе. Такие отключения короткого замыкания считаются селективными. Если бы отключились выключатели Q3 и Q4, то это было бы неселективным отключением.

В случае аварии в точке К2 должны отключиться выключатели Q3 и Q6 (согласно требованиям селективности). При таком отключении сеть практически не пострадает, так как на шинах всех подстанций останется напряжение. Правда, при этом несколько перегрузится линия W2. Но следует учесть, что эта линия должна быть рассчитана именно на такой режим работы.

Все устройства РЗ делятся на 2 класса по селективности:

  • защиты с относительной селективностью – селективность обеспечивается выбором параметров срабатывания (относятся МТЗ и дистанционные защиты);
  • защиты с абсолютной селективностью – селективность обеспечивается принципом действия – все виды дифференциальных защит.

Селективное действие защит при наличии резервного питания потребителей дает воз-можность исключить перерывы в их электроснабжении.

Таким образом, требование селективности является основным условием для обеспече-ния надежного питания потребителей.

Быстродействие. Требование быстродействия защиты порождается простой и понятной причиной: процесс короткого замыкания не должен длиться долго. Чем дольше он длится, тем сильнее разрушается электрооборудование. Процесс короткого замыканиядолжен быть прерван с максимально возможной быстротой.

Это определяется следующими основными соображениями:

  • Ускорение отключения повреждений повышает устойчивость параллельной работы генераторов в системе и дает возможность увеличить пропускную способность ВЛ электропередачи.
  • Ускорение отключения повреждений уменьшает время работы потребителей при по-ниженном напряжении.
  • Ускорение отключения повреждений уменьшает размер разрушения поврежденного элемента. Уменьшается время, затрачиваемое на проведение восстановительного ре-монта и уменьшается затраты на него.

Полное время отключения повреждения складывается из времени работы защиты и времени действия выключателя, разрывающего ток к.з. Следовательно, для ускорения отключения нужно ускорить действие, как защиты, так и выключателей.

tоткл=tз+tв

tз – время действия защиты,
tв – время отключения выключателя

Номинальное напряжение, кВ

Время действия релейной защиты, с

300...500

0,1...0,12

110...220

0,15...0,3

6...10

1,5...3

Чувствительность – это свойство защиты распознавать повреждения, т.е. определять повреждения и отличать их от ненормальных режимов.
Например у токовые защит существует проблема отличия тока перегрузки от тока КЗ, т.к. бывают режимы, при которых ток КЗ соизмерим с током перегрузки. В этом случае трудно сделать защиту чувствительной и приходится её усложнять.

Чувствительность защит принято характеризовать коэффициентом чувствительности Кч. Для защит, реагирующих на ток к.з. коэффициент чувствительности равен:

коэффициент чувствительности

где:

Iкз.мин - величина тока при металлическом коротком замыкании в защищаемой зоне;
Iсз - уставка по току срабатывания токовой защиты.

Надежность - свойство защиты выполнять функции с заданным техническим совершенством, т.е. с минимальным количеством отказов.

Надёжность устройств РЗ складывается из многих факторов, основные из которых следующие:

  • резервирование;
  • сложность схемы;
  • надёжность комплектующих элементов;
  • уровень эксплуатации.

Из совокупности этих факторов можно судить о степени надежности релейной защиты.

Требование к релейной защите в ненормальных режимах

Ненормальные режимы приводят к отклонениям напряжения, тока и частоты от допустимых значений, что нарушает нормальную работу потребителей и оборудования.

РЗ в ненормальных режимах также должна отвечать требованиям селективности, чувствительности и надёжности. Быстродействия от них, как правило, не требуется, причём защита может быть настроена как на отключение, так и на сигнал. Отключение должно производиться только тогда, когда возникает опасность повреждения оборудования. Обычно устранение ненормальных режимов производится дежурным персоналом, если при этом соблюдается допустимое время сосуществование ненормального режима. В этом случае защита выполняется с действием только на сигнал.

EXMO affiliate program
 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети