Виды современных релейных защит и автоматики электрических систем. Тенденции их развития.

В настоящее время широко применяются следующие виды защит:

-токовые защиты;

-токовые направленные защиты;

-дистанционные защиты;

-дифференциальные защиты;

-фильтровые защиты;

-высокочастотные защиты.

Выбор той или иной защиты зависит от требований надёжности электроснабжения.

В современных электрических системах релейная защита тесно связана с электрической автоматикой, предназначенной для быстрого автоматического восстановления нормального режима и питания потребителей.

К основным устройствам такой автоматики относятся: автоматическое повторное включение (АПВ), автоматическое включение резервных источников и оборудования (АВР), автоматическая частотная разгрузка (АЧР).

В настоящее время более 90% защит находящихся в эксплуатации, выполнены на аналоговых реле. Эти защиты громоздки, потребляют большую мощность от измерительных трансформаторов тока и трансформаторов напряжения. Их реле имеют большие разбросы по параметрам срабатывания, что приводит к загрублению действия защиты. В настоящее время в энергосистемах широко внедряются цифровые защиты.

Цифровые устройства в релейной защите и автоматике (РЗА) начали широко применяться за рубежом около двух десятилетий тому назад. За это время определилась оптимальная структура построения аппаратной части реле, многие технические решения стали типовыми. Как следствие этого, современные цифровые реле, даже произведенные разными фирмами, имеют много общего, а их характеристики очень близки. Так, мощность, потребляемая от измерительных трансформаторов тока и напряжения, находится на уровне (0.1...0,6) ВА; аппаратная погрешность-в пределах (2...5)%; коэффициент возврата измерительных органов составляет (0,96...0,97). Близки и прочие параметры. Возникает законный вопрос: почему наблюдаются такие совпадения? По-видимому, следует предположить, что действуют некие объективные факторы, которые и приводят разных разработчиков к одним и тем же результатам [3].

Переход на цифровые принципы обработки информации в устройствах релейной защиты не привел к появлению каких-то новых принципов построения защиты электроустановок, но существенно улучшил эксплуатационные качества реле. Последнее и делает цифровые устройства конкурентоспособными на рынке релейной защиты, хотя возникает ряд затруднений при их внедрении.

Требования к релейной защите

Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям «Правил устройств электроустановок» [1], которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействия, селективности, надежности и чувствительности.

Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение КЗ не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповрежденной части энергосистемы, или электростанции, или подстанции. Быстрое отключение КЗ, как известно, предотвращает нарушение устойчивости параллельной работы синхронных генераторов и синхронных электродвигателей, облегчает самозапуск электродвигателе, повышает вероятность успешных действий устройств автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резервного питания (АВР).

Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие, при котором автоматически отключается только поврежденный элемент электроустановки (трансформатор, линия, электродвигатель и т.п.). Обеспечение селективной работы устройств защиты-одна из важнейших задач, решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств [4].

Надежность функционирования релейной защиты предполагает надежное срабатывание устройства при появлении условий на срабатывание и надежное несрабатывание устройства при их отсутствии. Надежность функционирования релейной защиты должна обеспечиваться устройствами, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению и условиям применения, а также надлежащим обслуживанием этих устройств.

Чувствительностью релейной защиты называют ее способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов, которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования. Оценка чувствительности основных типов релейных защит должна производиться при помощи коэффициентов чувствительности, значения которых для разных типов защиты и реле указываются в «Правилах» [1].

Вопросы самоподготовки:

1. Виды современных релейных защит.

2. Дать характеристику требований, предъявляемых к релейной защите.