Для чого потрібна релейний захист?

При проектуванні та експлуатації будь-якої електронної системи доводиться зважати на можливість появи в ній пошкоджень і ненормальних режимів роботи, які можуть привести до появи в системі аварій, що супроводжується Недовідпуск електроенергії споживачам, неприпустимим погіршенням її якості або руйнуванням обладнання.

Запобігання появи аварії або її розвитку нерідко може бути забезпечено шляхом швидкого відключення пошкодженої елемента. За умовами забезпечення безперебійної роботи неушкодженою частини системи час відключення пошкодженої елемента має бути маленьким і нерідко становить частки секунди.

Цілком очевидно, що людина обслуговуючий установку, не в змозі за настільки короткий час відзначити появу пошкодження і прибрати його. Тому електронні установки забезпечуються особливими електронними автоматами - реле захисту.

Призначенням релейного захисту є по можливості якнайшвидше відключення пошкодженого елемента або ділянки енергосистеми від її непошкоджених частин. Якщо пошкодження не загрожує негайним руйнуванням захищається, чи не порушує безперервності електропостачання і не представляє небезпеки за умовами техніки безпеки, то пристрої захисту можуть діяти не на відключення, а на сигнал, що попереджає черговий персонал про несправності.

Пристрій релейного захисту повинні діяти на сигнал або відключення і в разі ненормальних режимом роботи мережі, якщо такі режими можуть становити небезпеку для обладнання.

Вимоги до релейного захисту

До релейного захисту пред`являються наступні вимоги по селективності, чутливості, швидкодії і надійності:

1) Селективність дії (вибірковість) - здатність пристрою
релейного захисту спрацьовувати при пошкодженні в зоні його дії і не спрацьовувати при зовнішніх пошкодженнях і навантажувальних режимах,
тобто селективним іменується така дія захисту, при якому вона відключає тільки пошкоджений елемент засобом його автоматичних вимикачів. Всі інші частини системи повинні при цьому залишатися включеними.

Всі пристрої релейного захисту діляться на 2 класу по селективності:

- захисту з відносною селективністю - селективність забезпечується вибором характеристик спрацьовування. Сюди відносяться максімальнотоковие і дистанційні захисту;

- захисту з абсолютною селективністю - селективність забезпечується принципом дії - всі види диференціальних захистів.

2) Чутливість - здатність пристрою
релейного захисту реагувати на малі значення аварійних характеристик.

Наприклад, при появі пошкодження на лініях високої напруги, що працюють в режимі малих навантажень і величезних перехідних опорах пошкодження, струми короткого замикання можуть бути найменшими найбільших струмів навантаження. Це призводить до неможливості використання звичайних струмових захистів і примушує перебігати до більш складним і дорогим видам захистів.

Чутливість захистів оцінюється коефіцієнтом чутливості. Для захистів, що реагують на зростаючі величини при появі пошкодження (для струмових - струм):
k = Iкзмін / Iср,
де: Iкзмін - величина струму при залізному короткому замиканні в захищається зоні;
Iср - уставка по струму спрацьовування струмового захисту.

3) Швидкодія - визначається наступними міркуваннями:

- Прискорення відключення пошкодження збільшує стійкість паралельної роботи електронних машин в системі і, як слід, усувається одна з основних причин появи більш важких системних аварій.

- Прискорення відключення пошкодження зменшує час роботи споживачів при зниженій напрузі, що дозволить залишитися в роботі електродвигунів як у споживачів, так і на власні потреби електростанцій.

 - Прискорення відключення пошкодження зменшує розмір руйнувань пошкодженого елемента.

Тому для ліній електропередачі 500 кВ швидкодія не повинно бути гірше 20 мс, 750 кВ - 15 мс.

4) Надійність - здатність пристрою релейного
захисту робити ці функції захисту протягом даного часу при заданих умовах експлуатації.

Школа для електрика