Навигация
2.2. Виды релейной защиты
2.2.1. Токовая защита. Защита, для которой воздействующей величиной является ток, называется токовой защитой. Этот вид защиты в системах электроснабжения получил наибольшее распространение. Первыми токовыми защитами были плавкие предохранители. Суть защиты плавким предохранителем заключается в том, что при протекании большого тока плавкая вставка разрушается и цепь разрывается. В токовых защитах применяются электромагнитные реле максимального и минимального тока. Реле максимального тока действует при превышении воздействующей величины тока срабатывания реле, а реле минимального тока — при снижении воздействующей величины менее тока срабатывания реле. Токовые защиты делятся на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Токовая отсечка — это защита, которая срабатывает мгновенно.
2.2.2. Защита по напряжению. Для данного вида защиты воздействующей величиной является напряжение. Защита по напряжению, как и токовая защита, выполняется на электромагнитных реле максимального и минимального напряжения.
2.2.3. Токовая направленная защита. Направленной называется защита, которая действует при определенном направлении мощности короткого замыкания. Данный вид защиты применяется в сетях с двухсторонним питанием. Защита в этих сетях должна не только реагировать на появление тока короткого замыкания, но для обеспечения селективности должна также учитывать направление мощности короткого замыкания в защищаемой линии или, иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах. Направление мощности короткого замыкания, проходящей по линии, характеризует, где возникло повреждение: на защищаемой линии или на других присоединениях, отходящих от шин данной подстанции. Это обстоятельство используется в токовой направленной защите, которая по знаку мощности определяет, на каком присоединении возникло повреждение, и действует только при коротком замыкании на защищаемом участке.
2.2.4. Дистанционная защита. Данный вид защиты применяется в сетях сложной конфигурации, например, кольцевая сеть с двухсторонним питанием. Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния между местом установки защиты и точкой короткого замыкания. При этом ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря этому автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка. Основным элементом дистанционной защиты является дистанционный орган, определяющий удаленность короткого замыкания от места установки защиты. В качестве дистанционного органа используются реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующие на полное, активное или реактивное сопротивление линии.
2.2.5. Дифференциальная защита. Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемого участка. Данная защита обеспечивает мгновенное отключение короткого замыкания в любой точке защищаемого участка и обладает селективностью при коротком замыкании за пределами защищаемой зоны. Дифференциальные защиты подразделяются на продольные и поперечные. Первые служат для защиты как одинарных, так и параллельных линий, вторые — только параллельных линий.
2.2.6. Высокочастотная защита. Высокочастотные защиты являются быстродействующими и предназначаются для линий средней и большой длины. Они применяются в тех случаях, когда по условиям устойчивости или другим причинам требуется быстрое двухстороннее отключение короткого замыкания в любой точке защищаемого участка. Удовлетворяющие этому же требованию продольные дифференциальная защита непригодна для длинных линий вследствие высокой стоимости соединительного кабеля и недопустимого увеличения его сопротивления. По принципу действия высокочастотная защита не реагирует на короткие замыкания вне защищаемого участка и поэтому, так же как и дифференциальные защиты, не имеют выдержки времени. Существует два вида высокочастотных защит:
- направленная защита с высокочастотной блокировкой, то есть с блокировкой токами высокой частоты, основанная на сравнении направлений мощности короткого замыкания по концам защищаемой линии;
- дифференциально-фазные высокочастотная защита, основанная на сравнении фаз токов по концам линии.
2.3. Элементы релейной защиты
Устройства релейной защиты, согласно [8], состоят из нескольких реле, соединенных друг с другом по определенной схеме. Реле представляет собой автоматическое устройство, которое приходит в действие при определенном значении воздействующей на него входной величины. В релейной защите применяются реле с контактами — электромеханические, бесконтактные — на полупроводниках или на ферромагнитных элементах. У первых при срабатывании замыкаются или размыкаются контакты, у вторых — при определенном значении входной величины х скачкообразно меняется выходная величина у.
Каждый комплект релейной защиты подразделяется на две части:
- реагирующая;
- логическая.
Реагирующая часть является главной, она состоит из основных реле, которые непрерывно получают информацию о состоянии защищаемого элемента и реагируют на повреждения или ненормальные режимы, подавая соответствующие команды на логическую часть защиты.
Логическая часть является вспомогательной, она воспринимает команды реагирующей части и, если их значение, последовательность и сочетание соответствуют заданной программе, происходит заранее предусмотренные операции и подает управляющий импульс на отключение выключателей. Логическая часть может выполнятся с помощью электромеханических реле или схем с использованием полупроводниковых приборов. В соответствии с этим делением защитных устройств реле также делятся на две группы:
- основные, реагирующие на повреждения;
- вспомогательные, действующие по команде первых и используемые в логической части схемы.
В качестве реагирующих реле применяют:
- токовые реле, реагирующие на величину тока;
- реле напряжения, реагирующие на величину напряжения;
- реле сопротивления, реагирующие на изменение сопротивления.
Кроме того, широкое распространение получили реле мощности, реагирующие на величину и направление мощности короткого замыкания, проходящий через место установки защиты. Для защит от ненормальных режимов, так же как и для защит от коротких замыканий, используются реле тока и напряжения. Первые служат в качестве реле, реагирующих на перегрузку, а вторые — на опасное повышение или снижение напряжения в сети. Кроме того, применяется ряд специальных реле, например, реле частоты, действующее при недопустимом снижении или повышении частоты; тепловые реле, реагирующие на увеличение тепла, выделяемое током при перегрузках.
К числу вспомогательных реле относятся:
- реле времени, служащие для замедления действия защиты;
- реле указательные, служащие для сигнализации и фиксации действия защиты;
- реле промежуточные, передающие действие основных реле на отключение выключателей и служащие для осуществления взаимной связи между элементами защиты.
В настоящее время в различных устройствах релейной защиты получили распространение интегральные транзисторно-транзисторные логические схемы [9]. Для устройств релейной защиты и автоматики широко применяются элементы интегральной высокопороговой транзисторно-транзисторной логики серии К155 и К511, предназначенных для работы в условиях повышенных электромагнитных помех.
Практика применения логических элементов показывает, что наиболее рациональным является применение в устройствах релейной защиты унифицированных логических элементов, реализующих последовательно две логические операции «ИЛИ – НЕ» и «И – НЕ». Они образуют функционально полную группу [10], то есть на основе элементов только одного из этих типов возможно построить любую заданную логическую схему. Однотипность логических элементов облегчает проектирование, изготовление и эксплуатацию устройств релейной защиты. Еще одним преимуществом унифицированных логических элементов, включающих в себя инверторы, является наличие в их схеме активного усилительного элемента, состоящего из одного или нескольких транзисторов. Это исключает возможность затухания уровня сигнала в цепочке из нескольких последовательно соединенных элементов.
При проектировании схем с интегральными логическими элементами типа К155 и К511 необходимо учитывать особенность режима работы выходных каскадов этих элементов при переходе выходного сигнала от 1 к 0 и наоборот. В момент перехода возможен кратковременный режим, когда открыты оба транзистора выходного каскада, что резко увеличивает потребляемый элементом ток. Такие броски тока могут вызвать резкие колебания напряжения питания элементов и вследствие этого сбои в работе узлов схемы. Для исключения таких сбоев непосредственно на выводах питания микросхем устанавливаются конденсаторы, с малой собственной индуктивностью, например типа КМ и КЛС.
3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ
3.1. Причины аварий в энергосистеме
Анализ аварийности в энергосистеме является основной задачей расследования технологических нарушений. При этом под аварийностью будем понимать состояние системы, которое характеризуется числом нарушений и их последствиями за определенный период. При эксплуатации электрооборудования ежемесячно составляются сведения о числе нарушений за истекший период. На основании этого отчета определяются абсолютные и относительные изменения по сравнению с предыдущим периодом эксплуатации.
Использование методов надежности для анализа аварийности электрооборудования в энергосистеме связано с определенными трудностями. Данные методы направлены на оценку надежности и эффективности серийного оборудования. При известных параметрах надежности отдельных элементов системы эти методы позволяют оценить надежность связей между узлами системы. Однако, причинами нарушений являются не только неполадки в оборудовании, но и опасные внешние воздействия на элементы системы и ошибки человека при управлении технологическими процессами в энергосистеме. Поэтому необходимо учитывать поведение человека и влияние внешней среды существенно ограничивают применение теории надежности для целей анализа аварийности в энергосистеме. Функциональная модель возникновения аварий в энергосистеме представлена на рис. 3.1. Качественный
Похожие работы
... кА ίУ(3), кА I″(3), кА ίУ(3), кА Точка К1 1,52 3,45 2,9 6,6 Точка К2 4,12 10,46 7,2 18,3 2.4 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей 2.4.1 Выбор выключателей для цепей 35 и 10 кВ На подстанции номер 48П «Петрозаводская птицефабрика» установлены масляные выключатели, которые физически и морально устарели, из-за ...
... , так как часть нагнетательных скважин находится в отработке на нефть. 3.4 Анализ результатов гидродинамических исследований скважин и пластов, характеристика их продуктивности и режимов На Южно - Ягунском нефтяном месторождении проводится обязательный комплекс гидродинамических исследований скважин. Он включает замеры: - дебитов добывающих скважин, - приемистости нагнетательных скважин, ...
... обточка и УЗК) позволяют гарантированно получать металлопродукцию заданного высокого качества. Глава 2. Теоретико-методические основы осуществления анализа финансово-хозяйственной деятельности металлургических предприятий 2.1 Прибыль и рентабельность как необходимые условия самоокупаемости и самофинансирования производства Анализ прибыли и рентабельности предприятия позволяет ...
... , приходящихся на единицу годового выпуска продукции, т.е. это показатель, обратный фондоотдаче: Фе =17936061/4524926 = 3,964 1.7 Анализ организационной структуры управления Управление деятельностью ОАО «Белгородэнерго» осуществляет Управляющая компания - ОАО "МРСК Центра и Северного Кавказа", созданная в результате реформирования электроэнергетики и объединяющее 21 региональную сетевую ...
0 комментариев