Релейная защита и автоматика. Релейная защита и автоматика

Релейная защита и автоматика Википедия

Релейная защита — комплекс устройств, предназначенных для быстрого, автоматического (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы. Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем. Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить повреждённый участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания).

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем.

Современные устройства защиты могут строиться на схеме, включающей в себя программируемый (микро)контроллер.

Основные виды защит

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Селективность — свойство релейной защиты, характеризующее способность выявлять именно поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент от исправной части электроэнергетической системы (ЭЭС). Защита может иметь абсолютную или относительную селективность. Защиты с абсолютной селективностью действуют принципиально только при повреждениях в их зоне. Защиты с относительной селективностью могут действовать при повреждениях не только в своей, но и в соседней зоне. А селективность отключения поврежденного элемента ЭЭС при этом обеспечивается дополнительными средствами (например, выдержкой времени срабатывания).

Быстродействие

Быстродействие — это свойство релейной защиты, характеризующее скорость выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Показателем быстродействия является время срабатывания защиты — это интервал времени от момента возникновения повреждения до момента отделения от сети повреждённого элемента.

Чувствительность

Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в минимальном режиме работы энергосистемы. Другими словами — это способность чувствовать те виды повреждений и ненормальных режимов, на которые она рассчитана, в любых состояниях работы защищаемой электрической системы. Показателем чувствительности выступает коэффициент чувствительности, который для максимальных защит (реагирующих на возрастание контролируемой величины) определяется как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего отслеживаемому повреждению, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).

Надёжность

Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов, при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выполнять свои функции в любых условиях эксплуатации. Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.

Измерительные органы

Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.

Логическая часть

Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и аналоговых выходов микропроцессорных устройств защиты.

Пример логической части релейной защиты

Катушка реле тока K1 (контакты А1 и А2) включена последовательно со вторичной обмоткой трансформатора тока ТА. При коротком замыкании, на участке цепи, в котором установлен трансформатор тока, возрастает сила тока, и пропорционально ей возрастает сила тока во вторичной цепи трансформатора тока. При достижении силой тока значения уставки реле K1, оно сработает и замкнёт рабочие контакты (11 и 12). Цепь между шинами +EC и -EC замкнётся, и запитает сигнальную лампу HLW.

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Эксплуатация РЗА

Для обеспечения надежной и экономичной работы энергосистем и энергетического оборудования, а также бесперебойного электроснабжения потребителей в электросетевых организациях проводится комплекс организационно-технических мероприятий по оснащению, эксплуатации и поддержанию на высоком техническом уровне устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации, сокращенно именуемых устройствами РЗА.

В России эта деятельность регулируется отраслевыми нормативно-техническими документами, основными из которых являются:

Для осуществления указанного комплекса мероприятий на всех уровнях управления электроэнергетики России в соответствующих организациях создаются службы релейной защиты, автоматики и измерений (служба РЗА — СРЗА, служба РЗАИ — СРЗАИ), в подразделениях нижнего уровня (производственные отделения, предприятия электрических сетей (ПЭС)) — местные службы РЗАИ (МС РЗАИ), на электростанциях и каскадах ГЭС — службы РЗАИ или электротехнические лаборатории (ЭТЛ).

См. также

Литература

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

Ссылки

wikiredia.ru

Релейная защита и автоматика — Википедия

Основные виды защит

Видео по теме

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Быстродействие

Чувствительность

Надёжность

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Измерительные органы

Логическая часть

Пример логической части релейной защиты

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Эксплуатация РЗА

См. также

Литература

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

Ссылки

wikipedia.green

Релейная защита и автоматика — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Релейная защита — комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы. Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем. Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить повреждённый участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания).

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Быстродействие

Чувствительность

Надёжность

Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов для действия при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выполнять свои функции в любых условиях эксплуатации. Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Измерительные органы

Логическая часть

Пример логической части релейной защиты

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Эксплуатация РЗА

См. также

Напишите отзыв о статье "Релейная защита и автоматика"

Литература

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

Ссылки

[rzia.ru Форум Советы бывалого релейщика].
[rza-lekcii.ru Лекции по релейной защите и автоматике].
[www.alcor-center.ru/dictionary_rz_a.html Англо-русский и русско-английский словарь по релейной защите и оборудованию подстанций]

Отрывок, характеризующий Релейная защита и автоматика

Дожидаясь в приемной, Пьер усталыми глазами оглядывал различных, старых и молодых, военных и статских, важных и неважных чиновников, бывших в комнате. Все казались недовольными и беспокойными. Пьер подошел к одной группе чиновников, в которой один был его знакомый. Поздоровавшись с Пьером, они продолжали свой разговор. – Как выслать да опять вернуть, беды не будет; а в таком положении ни за что нельзя отвечать. – Да ведь вот, он пишет, – говорил другой, указывая на печатную бумагу, которую он держал в руке. – Это другое дело. Для народа это нужно, – сказал первый. – Что это? – спросил Пьер. – А вот новая афиша. Пьер взял ее в руки и стал читать: «Светлейший князь, чтобы скорей соединиться с войсками, которые идут к нему, перешел Можайск и стал на крепком месте, где неприятель не вдруг на него пойдет. К нему отправлено отсюда сорок восемь пушек с снарядами, и светлейший говорит, что Москву до последней капли крови защищать будет и готов хоть в улицах драться. Вы, братцы, не смотрите на то, что присутственные места закрыли: дела прибрать надобно, а мы своим судом с злодеем разберемся! Когда до чего дойдет, мне надобно молодцов и городских и деревенских. Я клич кликну дня за два, а теперь не надо, я и молчу. Хорошо с топором, недурно с рогатиной, а всего лучше вилы тройчатки: француз не тяжеле снопа ржаного. Завтра, после обеда, я поднимаю Иверскую в Екатерининскую гошпиталь, к раненым. Там воду освятим: они скорее выздоровеют; и я теперь здоров: у меня болел глаз, а теперь смотрю в оба». – А мне говорили военные люди, – сказал Пьер, – что в городе никак нельзя сражаться и что позиция… – Ну да, про то то мы и говорим, – сказал первый чиновник. – А что это значит: у меня болел глаз, а теперь смотрю в оба? – сказал Пьер. – У графа был ячмень, – сказал адъютант, улыбаясь, – и он очень беспокоился, когда я ему сказал, что приходил народ спрашивать, что с ним. А что, граф, – сказал вдруг адъютант, с улыбкой обращаясь к Пьеру, – мы слышали, что у вас семейные тревоги? Что будто графиня, ваша супруга… – Я ничего не слыхал, – равнодушно сказал Пьер. – А что вы слышали? – Нет, знаете, ведь часто выдумывают. Я говорю, что слышал. – Что же вы слышали? – Да говорят, – опять с той же улыбкой сказал адъютант, – что графиня, ваша жена, собирается за границу. Вероятно, вздор… – Может быть, – сказал Пьер, рассеянно оглядываясь вокруг себя. – А это кто? – спросил он, указывая на невысокого старого человека в чистой синей чуйке, с белою как снег большою бородой, такими же бровями и румяным лицом. – Это? Это купец один, то есть он трактирщик, Верещагин. Вы слышали, может быть, эту историю о прокламации? – Ах, так это Верещагин! – сказал Пьер, вглядываясь в твердое и спокойное лицо старого купца и отыскивая в нем выражение изменничества. – Это не он самый. Это отец того, который написал прокламацию, – сказал адъютант. – Тот молодой, сидит в яме, и ему, кажется, плохо будет. Один старичок, в звезде, и другой – чиновник немец, с крестом на шее, подошли к разговаривающим. – Видите ли, – рассказывал адъютант, – это запутанная история. Явилась тогда, месяца два тому назад, эта прокламация. Графу донесли. Он приказал расследовать. Вот Гаврило Иваныч разыскивал, прокламация эта побывала ровно в шестидесяти трех руках. Приедет к одному: вы от кого имеете? – От того то. Он едет к тому: вы от кого? и т. д. добрались до Верещагина… недоученный купчик, знаете, купчик голубчик, – улыбаясь, сказал адъютант. – Спрашивают у него: ты от кого имеешь? И главное, что мы знаем, от кого он имеет. Ему больше не от кого иметь, как от почт директора. Но уж, видно, там между ними стачка была. Говорит: ни от кого, я сам сочинил. И грозили и просили, стал на том: сам сочинил. Так и доложили графу. Граф велел призвать его. «От кого у тебя прокламация?» – «Сам сочинил». Ну, вы знаете графа! – с гордой и веселой улыбкой сказал адъютант. – Он ужасно вспылил, да и подумайте: этакая наглость, ложь и упорство!.. – А! Графу нужно было, чтобы он указал на Ключарева, понимаю! – сказал Пьер. – Совсем не нужно», – испуганно сказал адъютант. – За Ключаревым и без этого были грешки, за что он и сослан. Но дело в том, что граф очень был возмущен. «Как же ты мог сочинить? – говорит граф. Взял со стола эту „Гамбургскую газету“. – Вот она. Ты не сочинил, а перевел, и перевел то скверно, потому что ты и по французски, дурак, не знаешь». Что же вы думаете? «Нет, говорит, я никаких газет не читал, я сочинил». – «А коли так, то ты изменник, и я тебя предам суду, и тебя повесят. Говори, от кого получил?» – «Я никаких газет не видал, а сочинил». Так и осталось. Граф и отца призывал: стоит на своем. И отдали под суд, и приговорили, кажется, к каторжной работе. Теперь отец пришел просить за него. Но дрянной мальчишка! Знаете, эдакой купеческий сынишка, франтик, соблазнитель, слушал где то лекции и уж думает, что ему черт не брат. Ведь это какой молодчик! У отца его трактир тут у Каменного моста, так в трактире, знаете, большой образ бога вседержителя и представлен в одной руке скипетр, в другой держава; так он взял этот образ домой на несколько дней и что же сделал! Нашел мерзавца живописца…

В середине этого нового рассказа Пьера позвали к главнокомандующему. Пьер вошел в кабинет графа Растопчина. Растопчин, сморщившись, потирал лоб и глаза рукой, в то время как вошел Пьер. Невысокий человек говорил что то и, как только вошел Пьер, замолчал и вышел. – А! здравствуйте, воин великий, – сказал Растопчин, как только вышел этот человек. – Слышали про ваши prouesses [достославные подвиги]! Но не в том дело. Mon cher, entre nous, [Между нами, мой милый,] вы масон? – сказал граф Растопчин строгим тоном, как будто было что то дурное в этом, но что он намерен был простить. Пьер молчал. – Mon cher, je suis bien informe, [Мне, любезнейший, все хорошо известно,] но я знаю, что есть масоны и масоны, и надеюсь, что вы не принадлежите к тем, которые под видом спасенья рода человеческого хотят погубить Россию. – Да, я масон, – отвечал Пьер. – Ну вот видите ли, мой милый. Вам, я думаю, не безызвестно, что господа Сперанский и Магницкий отправлены куда следует; то же сделано с господином Ключаревым, то же и с другими, которые под видом сооружения храма Соломона старались разрушить храм своего отечества. Вы можете понимать, что на это есть причины и что я не мог бы сослать здешнего почт директора, ежели бы он не был вредный человек. Теперь мне известно, что вы послали ему свой. экипаж для подъема из города и даже что вы приняли от него бумаги для хранения. Я вас люблю и не желаю вам зла, и как вы в два раза моложе меня, то я, как отец, советую вам прекратить всякое сношение с такого рода людьми и самому уезжать отсюда как можно скорее. – Но в чем же, граф, вина Ключарева? – спросил Пьер. – Это мое дело знать и не ваше меня спрашивать, – вскрикнул Растопчин. – Ежели его обвиняют в том, что он распространял прокламации Наполеона, то ведь это не доказано, – сказал Пьер (не глядя на Растопчина), – и Верещагина… – Nous y voila, [Так и есть,] – вдруг нахмурившись, перебивая Пьера, еще громче прежнего вскрикнул Растопчин. – Верещагин изменник и предатель, который получит заслуженную казнь, – сказал Растопчин с тем жаром злобы, с которым говорят люди при воспоминании об оскорблении. – Но я не призвал вас для того, чтобы обсуждать мои дела, а для того, чтобы дать вам совет или приказание, ежели вы этого хотите. Прошу вас прекратить сношения с такими господами, как Ключарев, и ехать отсюда. А я дурь выбью, в ком бы она ни была. – И, вероятно, спохватившись, что он как будто кричал на Безухова, который еще ни в чем не был виноват, он прибавил, дружески взяв за руку Пьера: – Nous sommes a la veille d'un desastre publique, et je n'ai pas le temps de dire des gentillesses a tous ceux qui ont affaire a moi. Голова иногда кругом идет! Eh! bien, mon cher, qu'est ce que vous faites, vous personnellement? [Мы накануне общего бедствия, и мне некогда быть любезным со всеми, с кем у меня есть дело. Итак, любезнейший, что вы предпринимаете, вы лично?]

wiki-org.ru

Релейная защита и автоматика — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Быстродействие

Чувствительность

Надёжность

Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов для действия при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выполнять свои функции в любых условиях эксплуатации. Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Измерительные органы

Логическая часть

Пример логической части релейной защиты

Ошибка создания миниатюры: Файл не найден

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Эксплуатация РЗА

См. также

Напишите отзыв о статье "Релейная защита и автоматика"

Литература

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

Ссылки

[http://rzia.ru Форум Советы бывалого релейщика].
[http://rza-lekcii.ru Лекции по релейной защите и автоматике].
[http://www.alcor-center.ru/dictionary_rz_a.html Англо-русский и русско-английский словарь по релейной защите и оборудованию подстанций]

Отрывок, характеризующий Релейная защита и автоматика

Медленно идя по пустынной набережной, я вдыхала такой знакомый, тёплый и мягкий, солоноватый воздух, не в силах удержать текущих по щекам одновременно счастливых и печальных слёз... Это был мой дом!.. Мой по-настоящему родной и любимый город. Венеция навсегда осталась МОИМ городом!.. Я любила её богатую красоту, её высокую культуру... Её мосты и гондолы... И даже просто её необычность, делая её единственным в своём роде городом, когда-то построенным на Земле. Вечер был очень приятным и тихим. Ласковые волны, что-то тихо нашёптывая, лениво плескались о каменные порталы... И плавно раскачивая нарядные гондолы, убегали обратно в море, унося с собою осыпавшиеся лепестки роз, которые, уплывая дальше, становились похожими на алые капли крови, кем-то щедро разбрызганные по зеркальной воде. Неожиданно, из моих печально-счастливых грёз меня вырвал очень знакомый голос: – Не может такого быть!!! Изидора?! Неужели это и правда ты?!.. Наш добрый старый друг, Франческо Ринальди, стоял, остолбенело меня разглядывая, будто прямо перед ним неожиданно появился знакомый призрак... Видимо никак не решаясь поверить, что это по-настоящему была я. – Бог мой, откуда же ты?! Мы думали, что ты давным-давно погибла! Как же тебе удалось спастись? Неужели тебя отпустили?!.. – Нет, меня не отпустили, мой дорогой Франческо, – грустно покачав головой, ответила я. – И мне, к сожалению, не удалось спастись... Я просто пришла проститься... – Но, как же так? Ты ведь здесь? И совершенно свободна? А где же мой друг?! Где Джироламо? Я так давно его не видел и так по нему скучал!.. – Джироламо больше нет, дорогой Франческо... Так же как нет больше и отца... Было ли причиной то, что Франческо являлся другом из нашего счастливого «прошлого», или просто я дико устала от бесконечного одиночества, но, говоря именно ему о том ужасе, который сотворил с нами Папа, мне стало вдруг нечеловечески больно... И тут меня наконец-то прорвало!.. Слёзы хлынули водопадом горечи, сметая стеснения и гордость, и оставляя только лишь жажду защиты и боль потерь... Спрятавшись на его тёплой груди, я рыдала, словно потерянное дитя, искавшее дружескую поддержку... – Успокойся, мой милый друг... Ну что ты! Пожалуйста, успокойся... Франческо гладил мою уставшую голову, как когда-то давно это делал отец, желая успокоить. Боль жгла, снова безжалостно швыряя в прошлое, которого нельзя было вернуть, и которое больше не существовало, так как не было больше на Земле людей, создававших это чудесное прошлое.... – Мой дом всегда был и твоим домом, Изидора. Тебя нужно куда-то спрятать! Пойдём к нам! Мы сделаем всё, что сможем. Пожалуйста, пойдём к нам!.. У нас ты будешь в безопасности! Они были чудесными людьми – его семья... И я знала, что если только я соглашусь, они сделают всё, чтобы меня укрыть. Даже если за это им самим будет угрожать опасность. И на коротенькое мгновение мне так дико вдруг захотелось остаться!.. Но я прекрасно знала, что этого не случится, что я прямо сейчас уйду... И чтобы не давать себе напрасных надежд, тут же грустно сказала: – Анна осталась в лапах «святейшего» Папы... Думаю, ты понимаешь, что это значит. А она теперь осталась у меня одна... Прости, Франческо. И вспомнив уже о другом, спросила: – Не скажешь ли, мой друг, что происходит в городе? Что стало с праздником? Или наша Венеция, как и всё остальное, тоже стала другой?.. – Инквизиция, Изидора... Будь она проклята! Это всё инквизиция... – ?!.. – Да, милый друг, она подобралась даже сюда... И что самое страшное, многие люди на это попались. Видимо для злых и ничтожных нужно такое же «злобное и ничтожное», чтобы открылось всё то, что они скрывали множество лет. Инквизиция стала страшным инструментом человеческой мести, зависти, лжи, жадности и злобы!.. Ты даже не представляешь, мой друг, как низко могут пасть вроде бы самые нормальные люди!.. Братья клевещут на неугодных братьев... дети на постаревших отцов, желая поскорее от них избавиться... завистливые соседи на соседей... Это ужасно! Никто не защищён сегодня от прихода «святых отцов»... Это так страшно, Изидора! Стоит лишь сказать на кого-либо, что он еретик, и ты уже никогда не увидишь более этого человека. Истинное сумасшествие... которое открывает в людях самое низкое и плохое... Как же с этим жить, Изидора? Франческо стоял, ссутулившись, будто самая тяжёлая ноша давила на него горой, не позволяя распрямиться. Я знала его очень давно, и знала, как непросто было сломить этого честного, отважного человека. Но тогдашняя жизнь горбила его, превращая в растерянного, не понимавшего такой людской подлости и низости человека, в разочарованного, стареющего Франческо... И вот теперь, глядя на своего доброго старого друга, я поняла, что была права, решив забыть свою личную жизнь, отдавая её за гибель «святого» чудовища, топтавшего жизни других, хороших и чистых людей. Было лишь несказанно горько, что находились низкие и подлые «человеки», радовавшиеся (!!!) приходу Инквизиции. И чужая боль не задевала их чёрствые сердца, скорее наоборот – они сами, без зазрения совести, пользовались лапами Инквизиции, чтобы уничтожать ничем не повинных, добрых людей! Как же далека ещё была наша Земля от того счастливого дня, когда Человек будет чистым и гордым!.. Когда его сердце не поддастся подлости и злу... Когда на Земле будет жить Свет, Искренность и Любовь. Да, прав был Север – Земля была ещё слишком злой, глупой и несовершенной. Но я верила всей душой, что когда-нибудь она станет мудрой и очень доброй... только пройдёт для этого ещё очень много лет. А пока тем, кто её любил, предстояло за неё бороться. Забывая себя, своих родных... И не жалея свою единственную и очень дорогую для каждого земную Жизнь. Забывшись, я даже не заметила, что Франческо очень внимательно наблюдал за мной, будто желал понять, удастся ли ему уговорить меня остаться. Но глубокая грусть в его печальных серых глазах говорила мне – он понял... И крепко обняв его в последний раз, я начала прощаться... – Мы всегда будем тебя помнить, милая. И нам всегда будет тебя не хватать. И Джироламо... И твоего доброго отца. Они были чудесными, чистыми людьми. И надеюсь, другая жизнь окажется для них более безопасной и доброй. Береги себя, Изидора... Как бы смешно это не звучало. Постарайтесь уйти от него, если сможете. Вместе с Анной... Кивнув ему напоследок, я быстро пошла по набережной, чтобы не показать, как больно ранило меня это прощание, и как зверски болела моя израненная душа... Сев на парапет, я погрузилась в печальные думы... Окружающий меня мир был совершенно другим – в нём не было того радостного, открытого счастья, которое освещало всю нашу прошедшую жизнь. Неужели же люди не понимали, что они сами своими руками уничтожали нашу чудесную планету, заполняя её ядом зависти, ненависти и злости?.. Что предавая других, они погружали в «чёрное» свою бессмертную душу, не оставляя ей пути в спасение!.. Правы были Волхвы, говоря, что Земля не готова... Но это не означало, что за неё не надо было бороться! Что надо было просто сидеть, сложа руки и ждать, пока она сама когда-нибудь «повзрослеет»!.. Мы ведь не оставляем дитя, чтобы оно само искало пути в свою зрелость?.. Как же можно было оставить нашу большую Землю, не указав пути, и надеясь, что ей самой почему-то посчастливится выжить?!..

o-ili-v.ru

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

Стр 1 из 17Следующая ⇒

А. И. Маркевич

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Учебно-методическое пособие

Псков

Издательство ПГУ

УДК 681.5

ББК 31.27-05

М26

Рекомендовано к изданию кафедрой «Электроэнергетика» Псковского государственного университета

Рецензент:

Кулешов В.П., ведущий специалист отдела РЗ Филиала АОА «МРСК Северо-Запада» «Псковэнерго»

Маркевич, А.И.

М26 Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения :

Учебно-методическое пособие. – Псков : Издательство ПсковГУ.

2012.-138 с.

Учебно - методическое пособие предназначено для студентов специальности 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и соответствует учебной программе по дисциплине «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения». Пособие состоит из подробной программы курса с краткими комментариями на все разделы программы, дается ссылка на конкретную учебную литературу и другие источники знаний в области релейной защиты и автоматики в системах электроснабжения. В пособии приведены исходные данные для выполнения контрольной и курсовой работ с примерами конкретных расчетов. Приведены необходимые справочные данные по вопросам электроэнергетики, типовые схемные исполнения. Включены контрольные вопросы для самопроверки знаний. Представлен перечень сокращений, используемых в литературе и инструкциях при эксплуатации устройств релейной защиты и автоматики.

Предназначено для студентов всех форм обучения.

УДК 681.5

ББК 31.27-05

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 4

2. Общие вопросы релейной защиты и автоматики 6

2.1. Основные понятия о релейной защите и автоматике 6

2.2. Измерительные преобразователи синусоидальных

напряжений и токов 7

2.3. Измерительные и логические органы релейной защиты. Реле 10

3. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения 11

3.1. Защита плавкими предохранителями и автоматами 11

3.2. Токовые защиты 12

3.2.1. Максимальная токовая защита 12

3.2.2. Токовые отсечки 13

3.2.3. Токовая направленная защита 14

3.3. Защита от замыканий на землю в сетях с глухозаземленной

нейтралью 15

3.4. Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной

нейтралью 17

3.5. Дистанционная защита 18

3.6. Дифференциальные токовые защиты 20

4. Релейная защита и автоматика элементов СЭС 21

4.1. Защита и автоматика синхронных генераторов 21

4.2. Защита и автоматика трансформаторов 23

4.3. Защита и автоматика электродвигателей. Защита и автоматика

специальных электроустановок систем электроснабжения 24

5. Устройства системной автоматики 26

6. Список лабораторных работ 28

7. Вопросы выносимые на экзамен 28

8. Контрольные задания 32

8.1. Общие указания 32

8.2. Контрольная работа 35

8.3. Задание на курсовую работу 38

Приложение I. Примерный расчет МТЗ ЛЭП 10 кВ 40

Приложение II. Релейная защита силовых трансформаторов 62

Приложение III. Цифровые защиты 85

Приложение IV. Пример расчета защиты высоковольтного

асинхронного двигателя 99

Приложение V.Справочные данные по силовому электро-

оборудованию 103

Приложение VI. Векторные диаграммы токов при различных видах

коротких замыканий для измерительной части

дифференциальной защиты 110

Приложение VII. Контрольные вопросы 112

Приложение VIII. Перечень сокращений, используемых в

инструкциях по эксплуатации устройств релейной защиты

и автоматики 120

Введение

Надежность энергоснабжения потребителей невозможно обеспечить без автоматического управления элементами системы электроснабжения и их защиты от аварийных и ненормальных режимов.

Системы электроснабжения (СЭС) являются сложными производственными объектами, элементы которых участвуют в едином производственном процессе, особенностью которого является быстротечность явлений, включая и повреждения аварийного характера. Поэтому надежная и экономичная работа систем электроснабжения возможна только при автоматическом управлении ими. Для этих целей используется комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и электросетевой автоматики. Рост потребления электроэнергии и усложнение систем электроснабжения требуют постоянного совершенствования этих устройств. Сегодня этот процесс идет по пути более широкого использования микропроцессорной и цифровой техники. На базе микропроцессорных комплексов разрабатываются интегрированные системы управления электрическими станциями и подстанциями, где все функции релейной защиты, автоматики и оперативного управления совмещены, предусматривается фиксация параметров в действии релейной защиты доаварийного и аварийного режимов и передачи их на расстоянии.

Одновременно широко применяются и простейшие средства защиты и автоматики: предохранители, автоматы, магнитные пускатели, электротепловые элементы. Надежно работают простые токовые защиты на базе электромеханических реле, устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного питания (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР).

В соответствии с учебной программой курса пособие включает три основные раздела. В первом предлагается изучить общие вопросы подхода по применению релейной защиты и требования к ней, вопросы аварийных и ненормальных режимов, возникающих в СЭС, устройство и конструкцию реле, работающих на электромагнитном и индукционном принципе (механические реле), полупроводниковые реле, реле на интегральных микросхемах, цифровые реле, параметры, характеризующие работу измерительных и вспомогательных реле. Во втором разделе изучаются виды защит, их схемное исполнение, определение параметров срабатывания и селективности, применение источников оперативного тока. В третьем - вопросы релейной защиты и автоматики оборудования СЭС и потребителей электроэнергии.

Методическое пособие составлено так, чтобы оказать помощь студентам при изучении теории, выполнения лабораторных работ, контрольных заданий и курсовой работы. После каждой темы помещены вопросы для самопроверки. Представлены контрольные вопросы из экзаменационных билетов, вопросы для проверки остаточных знаний.

Пособие имеет приложение, где размещен справочный материал для выполнения контрольной и курсовой работ «Релейная защита и автоматика силового трансформатора», представлены примеры расчета защит элементов СЭС. Приведен перечень сокращений используемых в инструкциях по эксплуатации устройств РЗ и автоматики.

Изучив вышеназванный курс, студенты должны усвоить теоретические вопросы, научиться читать и составлять схемы различных устройств релейной защиты и автоматики, понимать принцип их действия, определять параметры срабатывания и селективной работы.

Методическое пособие составлено в соответствии с учебной программой «Релейная защита и автоматика СЭС» по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Литература

Основная:

1. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика в системах электроснабжения. – М.: Высшая школа, 2006.

2. Кривенков В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. – М.: Энергоиздат, 1981.

3. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита. – М.: Энергоатомиздат, 1998.

4. Беркович М.А., Молчанов В.Л., Семенов В.А. Основы техники релейной защиты. – М.: Энергоиздат, 1984.

5. Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электрических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

6. Беркович М.А., Комаров А.Н., Семенов В.А. Основы автоматики энергосистем. – М.: Энергоиздат, 1992.

7. Барзам А.Б. Системная автоматика. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

8. Правила устройства электроустановок, 2006.

Дополнительная:

1. Гуревич В.И. Микропроцессорные реле защиты. Устройства, проблемы, перспективы. – М.: Инфра – Инженерия, 2011.

2. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах аналоговой вычислительной техники. – Л., 1983.

3. Циглер Г. Цифровая дистанционная защита: принципы и применение. – М.: Энергоатомиздат, 2005.

4. Маркевич А.И., Иванов А.А. Прибор на определение повреждения изоляции в сетях 6-35кВ. – Электрические станции №8, 1998.

5. Булычев А.В. и др. Аналоговая и цифровая микроэлектроника для средств релейной защиты. Учебное пособие. – СПбГТУ, 1998.

6. Маркевич А.И., Иванов В.А. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения. Статические реле. – Псков, 2001.

7. Маркевич А.И., Соловьев Н.С. Проектные расчеты по электроснабжению промышленных предприятий и релейной защите. – Псков, 2001.

8. Дьяков А.Ф., Поляков В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем. – М.: МЭН, 2000.

9. Шмурьев В.Я. Цифровые реле. Учебное пособие. – Санкт-Петербург, 1998.

10. А.с. 398885 СССР. Полупроводниковое фазоизмерительное устройство / А.И. Маркевич / Открытия. Изобретения. 1973. №38.

11. А.с. 1005239 СССР. Устройство для защиты обмоток возбуждения синхронного генератора / А.И. Маркевич, А.А. Иванов / Открытия. Изобретения. 1983. №10.

12. А.с. 388332 СССР. Датчик фазы / А.И. Маркевич / Открытия. Изобретения. 1973. №28.

13. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. В.И. Круповича. – М.: Энергия. 1980.

14. Сайты: Сириус Челябинск http://sirius-chel.ru

НТЦ «Механотроника» http://www.mtra.ru

АББ Реле-Чебоксары http://www.promportal.ru/userinfo147

ЗАО « РАДИУС Автоматика» и ООО «НПФ» РАДИУС» http://www.rza.ru/production.htm

2. Общие вопросы релейной защиты и автоматики

Основные понятия о релейной защите и автоматике

Виды повреждений и ненормальных режимов работы элементов систем электроснабжения. Назначение релейной защиты (РЗ) и электросетевой автоматики. Основные требования, предъявляемые к релейной защите. Элементная база защит, реле и их разновидности. Способы изображения и включения реле. Способы воздействия защиты на выключатель. Основные принципы построения защит. Структурная схема релейных защит.

Оперативный ток. Оперативный постоянный ток. Оперативный переменный ток. Схемы источников оперативного тока. Блоки питания. [1, 2, 3, 4]

Методические указания

Анализ рабочих и аварийных режимов дает возможность правильно выбрать, рассчитать и оценить поведение релейной защиты и автоматики элементов электрической системы. Необходимо знать виды повреждений и ненормальных режимов, возникающих в элементах системы, уметь строить векторные диаграммы токов и напряжений при различных видах повреждений, устанавливать закономерность изменения различных электрических параметров режима в зависимости от вида и места короткого замыкания (к.з.), а так же от режима работы системы; разобраться с основными отличиями аварийных режимов в сетях с заземленными и изолированными нейтралями.

Следует твердо усвоить требования, предъявляемые к релейной защите, а так же возможные последствия при невыполнении их.

В настоящее время при выполнении релейной защиты и автоматики систем электроснабжения широкое применение находят различные источники оперативного тока. Надо знать эти источники, уметь применять их. Кроме того, следует иметь представление об источниках оперативного тока для полупроводниковых и цифровых защит.

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды повреждений и ненормальных режимов могут возникнуть в электрических сетях?

2. Каковы функции релейной защиты и основные требования, предъявляемые к ней?

3. Каковы основные принципы построения защит, их структурное содержание?

4. Какие источники оперативного тока Вы знаете? Какова область их применения?

5. В чем заключаются достоинства и недостатки источников постоянного и переменного оперативного токов?

6. Какие требования предъявляют к источникам оперативного тока для полупроводниковых и цифровых защит?

Методические указания

Основное требование к ТТ – это более точная передача информации измерительным органам релейной защиты о величине и фазе тока, протекающего в первичной цепи защищаемого объекта при различных эксплуатационных режимах.

ТТ, работающие на линейной части характеристики намагничивания, могут являться источниками оперативного тока: при к.з. ток резко возрастает и мощность ТТ P2=I2·U2 становится достаточной для питания цепи оперативного тока.

Следует понять физическую природу возникновения погрешностей в ТТ и способы уменьшения их. Точность работы ТТ характеризуется полной токовой погрешностью ε. Нагрузка ТТ выбирается так, чтобы ε не превышала 10% при заданной вторичной нагрузке и предельной кратности (k10) ТТ. Под предельной кратностью понимают отношение максимального первичного тока к.з., протекающего через ТТ, к номинальному току ТТ. Основным недостатком кривых предельной кратности является их пригодность только для оценки погрешностей в установившемся режиме работы ТТ.

Следует знать, что расчетная нагрузка на ТТ зависит от схемы соединения ТТ, вида к.з., сочетания поврежденных фаз.

Основное назначение ТН состоит в том, чтобы к измерительным органам релейной защиты подводилась точная информация о величине и фазе напряжения в месте установки защиты. С этой точки зрения ТН должны работать с погрешностью, не превышающей некоторой допустимой величины.

Следует знать схемы соединения обмоток ТН и их назначение. Необходимо представлять для чего осуществляется контроль за исправностью вторичных цепей ТН.

В ряде случаев при отсутствии ТН применяют ёмкостные делители напряжения. Надо ознакомиться с принципом их действия и со способами отбора напряжения.

В электрических сетях широко применяются защиты, реагирующие на отдельные симметричные составляющие токов или напряжений – обратной и нулевой последовательности. Поэтому нужно представлять, как происходит их выделение из несимметричной системы трехфазных токов или напряжений, изучив устройство фильтров токов и напряжений обратной и нулевой последовательности: ZI2; ZU2; ZI0; ZU0.

При изучении преобразователей синусоидального тока в напряжение TAL (промежуточный трансформатор тока – трансреактор) и промежуточных трансформаторов напряжения TVL следует знать конструкцию магнитопровода, величину вторичной нагрузки, зависимость выходного напряжения от входных тока и напряжения. Рассмотреть способы экранирования от высокочастотных помех, согласования выходного напряжения с входным напряжением измерительного органа (ИО) реле, исключение гальванической связи.

Как конструктивно устроены магнитные датчики. Их преимущества и недостатки. Катушка Роговского, датчики Холла.

Изучить устройство и работу ОУ и их параметры по входу и выходу, передаточную характеристику. Оценить возможности применения ОУ в устройствах релейной защиты и автоматики (усилитель, компаратор, пороговый элемент с положительной обратной связью, формирователи модуля).

Разобраться в устройстве и работе аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Изучить три основные логические функции и элементную базу для их реализации. Логические функции оперируют с двоичными переменными, которые могут принимать только два значения: 0 или 1. На основе простых логических функций И, ИЛИ, НЕ строят более сложные функции. Уяснить их устройство и работу. Графическое изображение логических элементов. Цифровая логика. Схемы, выполняющие операции И-НЕ либо ИЛИ-НЕ и функциональные схемы (триггеры, счетчики шифраторы, дешифраторы и др.)

Вопросы для самопроверки

1. Каково назначение измерительных трансформаторов?

2. Как маркируются выводы обмоток измерительных трансформаторов?

3. Чем обусловлены погрешности трансформаторов и каким образом можно уменьшить их величину?

4. Что понимается под номинальным и витковым коэффициентами ТТ и в чем отличие между ними?

5. Как выбрать ТТ для питания релейной защиты?

6. Каковы достоинства и недостатки схем соединения ТТ?

7. Почему не допустим холостой ход для ТТ?

8. Как определить расчетную нагрузку на ТТ?

9. Какие схемы соединения ТН применяются в релейной защите?

10. Для чего применяется контроль исправности цепей напряжения и как он осуществляется?

11. Как проверить ТТ по кривым предельной кратности?

12. Как можно получить симметричные составляющие тока или напряжения различной последовательности?

13. Как выглядит осциллограмма вторичного тока ТТ при глубоком насыщении

( активная нагрузка)?

14. Почему ток во вторичной обмотке ТТ не зависит от нагрузки и в каких пределах это справедливо?

15. Какие схемы соединения ТТ непригодны для защиты трансформаторов со схемами соединения Y/Δ и Y/Y с заземленной нейтралью?

16. Как устроены и работают фильтры тока и напряжения нулевой последовательности (ФТНП и ФННП)?

17. Как устроены согласующие преобразователи тока и напряжения?

18. Как работают компаратор, пороговый элемент, триггер Шмидта?

19. Какие требования предъявляются к АЦП в схемах РЗ?

20. Какие логические функции реализуются в схемах РЗ?

Методические указания

Изучая данную тему, следует обратить внимание на принцип действия и конструктивные особенности наиболее часто применяемых реле. Нужно хорошо знать характеристики основных типов реле и способы регулирования их параметров.

В последние годы все чаще применяют полупроводниковые реле, разрабатываются устройства защиты и автоматики на основе интегральных микросхем. Следует разобраться с основными достоинствами и недостатками полупроводниковых реле на интегральных микросхемах.

Для оптимального построения логической части защит целесообразно привлечение методов теории релейных устройств. Основными элементарными логическими операциями являются дизъюнкция (ИЛИ), конъюнкция (И) и инверсия (НЕ). Эти операции дают возможность реализации любой более сложной функции. Следует разобраться с основными понятиями алгебры логики, а также со способами выполнения логических элементов. В этом разделе еще раз стоит вернуться к цифровым микросхемам, выполняющим логические функции, и к функциональным схемам (триггеры, счетчики АЦП, ЦАП, шифраторы, дешифраторы и др.)

Вопросы для самопроверки

1. Каков принцип действия электромагнитного и индукционного реле?

2. Что такое коэффициент возврата реле, от чего он зависит и как можно регулировать его величину?

3. Чем отличаются характеристики срабатывания реле тока РТ-40 и РТ-80?

4. Из-за чего наблюдается вибрация подвижной системы электромагнитных реле при питании их обмоток переменным током и как она устраняется?

5. Каково назначение промежуточных и указательных реле?

6. Чем определяется время срабатывания и возврата промежуточных реле и каким образом можно воздействовать на этот параметр?

7. Какова конструкция реле переменного тока типов РП-340 и РВМ?

8. Каков принцип действия поляризованного реле, магнитоэлектрического реле? Почему они реагируют на направление тока в обмотке?

9. Чем объясняется зависимость времени срабатывания индукционного реле типа РТ-80 от тока в его обмотке?

10. Как изменяется вращающий момент в реле направления мощности при изменении угла сдвига фаз между подведенными к нему током и напряжением?

11. Каков принцип действия реле с магнитоуправляемыми контактами, каковы его основные достоинства?

12. Как можно сравнить две электрические величины по модулю?

13. Какие способы выполнения логических элементов Вы знаете?

14. Статические реле тока, напряжения, мощности, устройство и работа (РСТ, РСН, PCM, РВО)

15. Для выполнения каких органов РЗ используются аналоговые ИМС, а для каких – цифровые?

16. Преимущества РЗ, выполненных на базе ИМС, по сравнению с электромеханическими реле.

17. Особенности цифровых реле и их настройка. Структурная схема цифровых (программных) защит. Требования к АЦП.

Методические указания

Предохранитель (автомат) совмещает одновременно функции выключателя и релейной защиты. Основными характеристиками его являются: номинальный ток плавкой вставки IВСном; номинальный ток предохранителя IПРном; предельный ток отключения предохранителя IПРоткл; защитная (времятоковая) характеристика предохранителя. При выборе предохранителя следует исходить из условия его надежной работы в аварийных и нормальных режимах, а плавкая вставка не должна перегорать при кратковременных перегрузках защищаемого объекта. Известно, что для селективной работы предохранителей необходимо выбирать плавкие вставки с номинальными токами, отличающимися по шкале, или совмещать защитные характеристики. Недостатки предохранителя (нестабильность защитной характеристики, невозможность в ряде случаев выполнить защиту от перегрузки и др.) ограничивают область его применения.

Автоматы снабжаются специальным устройством релейной защиты – расцепителем, которое в зависимости от типа автомата выполняется в виде токовой отсечки или максимальной токовой защиты. При малых токах автомат отключается с выдержкой времени, а при больших – мгновенно. Защитные устройства автомата (расцепители) позволяют выполнить токовую защиту без ТТ и без оперативного тока. По сравнению с предохранителями автоматы имеют более устойчивые защитные характеристики и производят одновременно отключение всех трех фаз защищаемого элемента. Кроме того, они являются аппаратами многократного действия, что позволяет с их помощью выполнять схемы сетевой автоматики.

Вопросы для самопроверки

1. Каково назначение предохранителя и автомата?

2. Почему не удается всюду успешно применить предохранители и автоматы для защиты от к.з.?

3. Как выбираются предохранители и автоматы?

4. Как обеспечивается селективная работа предохранителей или автоматов?

5. Какое назначение имеет механизм свободного расцепления?

6. Как обеспечивается необходимая выдержка времени срабатывания автомата?

Токовые защиты

Максимальная токовая защита

Назначение и принцип действия максимальной токовой защиты (МТЗ). Схемы исполнения защит. Расчет тока срабатывания защиты (Iср). Определение коэффициента чувствительности (kч) в зависимости от схемы соединения ТТ и обмоток реле при к.з. в зоне основного и резервного действий защиты.

Селективная работа максимальных токовых защит. Определение времени срабатывания защит, ступень селективности Δt.

Оценка и область применения МТЗ. [1, 2, 3, 4, 5, 16, 21]

Методические указания

Одним из признаков возникновения к.з. является увеличение тока в цепи по сравнению с максимальным током нагрузки. Этот признак положен в основу работы защит, называемых токовыми. Они делятся на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Основное отличие между этими защитами заключается в способе обеспечения селективности. Селективность действия МТЗ обеспечивается с помощью выдержки времени. Выдержка времени срабатывания МТЗ tср выбирается по так называемому ступенчатому принципу, используя ступень селективности Δt. Защита приходит в действие, если ток в защищенном элементе превышает ее ток срабатывания. МТЗ не должна срабатывать при самозапуске электродвигателей после ликвидации внешнего к.з. или после АПВ защищаемой линии. В то же время она должна надежно работать при к.з. не только на своем участке (зона основного действия), но и на соседнем (зона резервного действия) при отказе защиты или выключателя этого участка. Чувствительность МТЗ характеризуется коэффициентом чувствительности (kч), определяемым как отношение минимального тока в реле при металлическом к.з. в конце защищаемой зоны к току срабатывания реле. Нужно уметь оценить kч различных схем защиты при различных видах к.з. до и за силовым трансформатором с соединением обмоток Y/Δ и Y/Y с заземленной нейтралью.

Следует обратить особое внимание на особенности расчета МТЗ с дешунтированием катушек отключения выключателей, обусловленные различными требованиями к ТТ при работе в режимах до и после срабатывания дешунтирующих реле. Необходимо знать достоинства и недостатки МТЗ. Цифровые защиты и их исполнение.

Вопросы для самопроверки

1. Из каких органов состоит МТЗ, какова функциональная схема защиты?

2. Как выбираются ток срабатывания и время срабатывания МТЗ?

3. Как определить kч защиты при к.з. на защищаемом и резервируемом участках?

4. Каким образом обеспечивается селективность действия МТЗ с зависимыми характеристиками?

5. Как работает защита по схеме с дешунтированием катушек отключения выключателей?

6. Какова векторная диаграмма токов в месте установки защиты при двухфазном к.з. за трансформатором с соединением обмоток Y/Δ, при однофазном к.з. за трансформатором с соединением обмоток Y/Y с заземленной нейтралью?

7. Каковы достоинства и недостатки МТЗ?

8. Особенность МТЗ с пуском по напряжению.

9. Особенности МТЗ с магнитными датчиками.

10. Цифровые токовые защиты, выпускаемые предприятиями России.

Токовые отсечки

Назначение и принцип действия. Выбор тока срабатывания мгновенной отсечки. Неселективные отсечки. Отсечки на линиях с двусторонним питанием. Отсечка с выдержкой времени. Токовая ступенчатая защита, область ее применения. [1, 2, 3, 4]

Методические указания

Для обеспечения селективности мгновенной токовой отсечки (ТО) ее ток срабатывания выбирается больше максимального тока, проходящего по защищаемой линии при к.з. в конце линии. Определение тока срабатывания защиты производят, исходя из действующего значения периодической слагающей начального тока трехфазного к.з. (для времени t=0). Поэтому нужно учитывать влияние на работу защиты апериодической слагающей в первичном токе. Зона действия ТО определяется графически при построении зависимости тока к.з. от длины линии Iк.з.=f(lЛЭП) . Поскольку ТО имеет мертвую зону, она не может быть основной защитой.

Однако в некоторых случаях отсечка линий может являться основной защитой, например, при защите в схеме "блок ЛЭП – трансформатор", где в зону защиты входит вся ЛЭП и первичная сторона силового трансформатора при к.з. за трансформатором.

ТО могут быть использованы и на линиях с двусторонним питанием. Комплекты защиты устанавливаются с обеих сторон защищаемой линии. Ток срабатывания защиты этих комплектов выбирается одинаковым, равным максимальному току внешнего к.з., а также максимального уравнительного тока при качаниях в системе.

Основное назначение отсечки с выдержкой времени - защита зоны, в которую входит конец защищаемого участка и шины приемной подстанции. Для предотвращения срабатывания при КЗ на смежном элементе зона и время действия отсечки с выдержкой времени согласуются с зоной и временем действия мгновенной отсечки смежного элемента.

Если на линии установить мгновенную ТО, отсечку с выдержкой времени и МТЗ, то получим трехступенчатую токовую защиту. Нужно знать выбор параметров срабатывания и уметь оценить чувствительность каждой из ступеней защиты. Цифровые защиты и их исполнение.

Вопросы для самопроверки

1. Как обеспечивается селективность действия мгновенной ТО?

2. С какой целью применяются неселективные ТО?

3. Как выбираются параметры срабатывания отсечки с выдержкой времени и какова зона их действия?

4. Как выбирается ток срабатывания ТО на линиях с двусторонним питанием?

5. Каковы недостатки ТО и как они устраняются в трехступенчатой токовой защите?

6. Почему при расчете тока срабатывания как мгновенной ТО, так и ТО с выдержкой времени не учитывается kвоз?

7. Как выбираются параметры срабатывания всех ступеней трехступенчатой токовой защиты, как проверяется их чувствительность?

Токовая направленная защита

Максимальная токовая направленная защита: схемное исполнение, расчет и принцип действия. 90° схема включения реле направления мощности на междуфазные напряжения и токи фаз. Токовые направленные отсечки. Селективная работа направленных защит. Область применения токовой направленной защиты. [1, 2, 3, 4]

Методические указания

Токовой направленной называют защиту, реагирующую на значение тока и направление мощности к.з. в месте ее установки. Рассматриваемая защита представляет собой токовую защиту, дополненную реле направления мощности. Она применяется в сложных сетях – сетях с двусторонним питанием, а также в кольцевых сетях с одним источником питания. Комплекты защиты устанавливаются с обеих сторон защищаемой линии и приходят в действие, если мощность к.з. для каждого из комплектов направлена от шин в защищаемую линию, а ток превышает ток срабатывания. Выдержка времени максимальных токовых направленных защит выбираются по встречно-ступенчатому принципу. При выборе тока срабатывания защиты в общем случае учитываются те же основные условия, что и для МТЗ. Однако имеются особенности в выборе тока срабатывания при использовании защиты в кольцевых сетях, а также в сети с глухозаземленной нейтралью, с которыми следует разобраться.

Под схемой включения реле направления мощности понимается определенное сочетание фаз тока и напряжения, подводимых к его обмоткам. Наибольшее распространение получила 90° схема включения реле. Для выявления свойств схемы необходимо уметь анализировать работу реле направления мощности при различных видах к.з.

Выполнение направленной отсечки дает возможность при выборе ее тока срабатывания учитывать только ток внешнего к.з. в направлении действия ее реле мощности. В этом основное отличие направленной отсечки от ненаправленной.

Недостатком направленных токовых защит является наличие мертвой зоны, определяемой минимальным напряжением при трехфазном к.з. вблизи места установки защиты.

Вопросы для самопроверки

1. Каков принцип действия токовой направленной защиты?

2. Чем отличается выбор тока срабатывания направленных защит (МТЗ и ТО) от ненаправленных?

3. В каких точках кольцевой сети с одним источником питания, а также сети с двусторонним питанием можно отказаться от установки реле направления мощности?

4. Как рассчитать выдержки времени направленных защит?

5. Чем обусловлено наличие мертвой зоны токовых направленных защит, как она рассчитывается, при каких видах к.з. возникает?

Методические указания

С глухозаземленными нейтралями работают сети напряжением 110кВ и выше. Для защиты линий этих сетей от к.з. на землю оказывается более целесообразным использовать отдельный комплект реле. Реле тока защиты подключается к фильтру токов нулевой последовательности. Следовательно, защита реагирует только на к.з., сопровождающиеся токами нулевой последовательности. В остальном схема защиты аналогична рассматриваемым выше схемам МТЗ и ТО от междуфазных к.з.

В общем случае защита выполняется ступенчатой. Ток срабатывания МТЗ нулевой последовательности отстраивается от тока небаланса Iнб в нормальном режиме, если выдержки времени t0, рассматриваемой защиты, больше времени действия tмф защит от междуфазных к.з., установленных на следующем участке. Если t0 < tмф, то защиту нужно отстраивать от Iнб при трехфазном к.з. в начале следующего участка. Наличие Iнб в симметричных режимах обусловлено неравенством токов намагничивания ТТ. Время действия защиты выбирается по ступенчатому принципу Δt, Δt – ступень селективности. При этом обычно получается t0 < tмф.

Принцип действия и условия настройки отсечек нулевой последовательности практически такие же, как и отсечек, реагирующих на полные токи фаз.

В сетях с двумя и более заземленными нейтралями, расположенными в разных точках сети, применяются направленные защиты. К органу направления мощности подводятся 3U0 и 3I0. Ток срабатывания мгновенных отсечек, установленных на параллельных линиях, необходимо выбирать с учетом наличия взаимоиндукции.

Направленные защиты нулевой последовательности не имеют мертвой зоны по напряжению, так как 3U0 максимально в месте к.з. и равно нулю в заземленной нейтрали трансформаторов. Цифровые защиты и их исполнение.

Вопросы для самопроверки

1. На каком принципе работает токовая защита нулевой последовательности?

2. Как влияют на распределение 3I0 схемы соединения обмоток и режимы работы нейтралей силовых трансформаторов?

3. В каких случаях применяются направленные токовые защиты нулевой последовательности?

4. Почему реле направления мощности нулевой последовательности не имеет мертвой зоны?

5. Как выбираются параметры срабатывания трехступенчатой токовой защиты (направленной) нулевой последовательности и как проверяется чувствительность различных ступеней защиты?

6. Каковы преимущества рассматриваемой защиты по сравнению с токовой защитой от междуфазных к.з.?

7. Какова область применения токовой защиты нулевой последовательности?

8. Как рассчитать ток 3I0 при различных к.з. на землю?

9. Как определить 3I0 в месте установки защиты при к.з. на землю в удаленной точке?

Методические указания

В сетях с изолированной нейтралью замыкания одной фазы на землю не вызывает к.з., так как в этом случае ЭДС поврежденной фазы не шунтируется накоротко, а только закорачивается емкостью (фаза – земля) этой фазы. Возникающий при этом в месте повреждения ток замыкается через емкость проводов "здоровых" фаз относительно земли и имеет небольшую величину (до нескольких десятков ампер). Поэтому снижения напряжения в сети не происходит. Однако фазное напряжение "здоровых" фаз относительно земли повышается до междуфазного. Линейные напряжения остаются неизменными. Чтобы все это усвоить и представить наглядно, нужно разобраться в векторных диаграммах токов и напряжений в нормальном и ненормальном режимах.

Однофазное замыкание на землю не отражается на работе потребителей и не нарушает синхронной работы генераторов. Поэтому в отличие от к.з. замыкания на землю не требуют немедленной ликвидации. Однако этот вид повреждения создает перенапряжение, что представляет опасность с точки зрения нарушения изоляции "здоровых" фаз и возможность перехода однофазного замыкания в междуфазное к.з. Защиту от рассматриваемых повреждений принято выполнять с действием на сигнал.

Известна общая селективная сигнализация замыкания на землю в сети без указания поврежденного участка, реагирующая на появление (3U0). В качестве селективных защит от замыканий на землю, указывающих поврежденный участок, применяются токовые, реагирующие на 3I0. Для выполнения защиты в качестве фильтра нулевой последовательности используется специальный ТТ нулевой последовательности (ТТНП) особой конструкции. В таком однотрансформаторном фильтре, выполняемом с помощью ТТНП, ток 3I0 получается магнитным суммированием от первичных токов трех фаз.

Нужно усвоить, что ток 3I0 в поврежденном присоединении (фидере) отличается от тока 3I0в неповрежденных фидерах абсолютным значением и направлением.

Релейная защита и автоматика - Gpedia, Your Encyclopedia

Основные виды защит

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Быстродействие

Чувствительность

Надёжность

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Измерительные органы

Логическая часть

Пример логической части релейной защиты

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

Эксплуатация РЗА

См. также

Литература

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

Ссылки

www.gpedia.com

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Учебно-методическое пособие

Для направления подготовки 140400.62 Электроэнергетика и электротехника

Профиль подготовки Электроснабжение

Орел 2014 год

Рекомендовано к изданию кафедрой «Электроснабжение» Орловского государственного аграрного университета

Рецензент:

Виноградов В.А., заведующий кафедрой «Электроснабжение» Орловского государственного аграрного университета

Волчков Ю.Д.

Релейная защита иавтоматизация электроэнергетических систем

Учебно-методическое пособие.

Учебно - методическое пособие предназначено для студентов специальности 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и соответствует учебной программе по дисциплине «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем». Пособие состоит из подробной программы курса с краткими комментариями на все разделы программы, дается ссылка на конкретную учебную литературу и другие источники знаний в области релейной защиты и автоматики в системах электроснабжения. В пособии приведены исходные данные для выполнения контрольных заданий с примерами конкретных расчетов. Приведены необходимые справочные данные по вопросам электроэнергетики, типовые схемные исполнения. Предназначено для студентов всех форм обучения.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 4

2. Общие вопросы релейной защиты и автоматики 6

2.1. Основные понятия о релейной защите и автоматике 6

2.2. Измерительные преобразователи синусоидальных

напряжений и токов 7

2.3. Измерительные и логические органы релейной защиты. Реле 10

3. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения 11

3.1. Защита плавкими предохранителями и автоматами 11

3.2. Токовые защиты 12

3.2.1. Максимальная токовая защита 12

3.2.2. Токовые отсечки 13

3.2.3. Токовая направленная защита 14

3.3. Защита от замыканий на землю в сетях с глухозаземленной

нейтралью 15

3.4. Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной

нейтралью 17

3.5. Дистанционная защита 18

3.6. Дифференциальные токовые защиты 20

4. Релейная защита и автоматика элементов СЭС 21

4.1. Защита и автоматика синхронных генераторов 21

4.2. Защита и автоматика трансформаторов 23

4.3. Защита и автоматика электродвигателей. Защита и автоматика

специальных электроустановок систем электроснабжения 24

5. Устройства системной автоматики 26

6. Список лабораторных работ 28

7. Вопросы выносимые на экзамен 28

8. Контрольные задания 32

8.1. Общие указания 32

8.2. Контрольная работа №1

8.3. Контрольная работа №2 38

Приложение I. Пример расчета МТЗ ЛЭП 10 кВ 40

Приложение II. Релейная защита силовых трансформаторов 59

Приложение III. Пример расчета защиты высоковольтного

асинхронного двигателя 82

Приложение IV. Контрольные вопросы 86

Введение

В соответствии с учебной программой дисциплины пособие включает три основные раздела. В первом предлагается изучить общие вопросы подхода по применению релейной защиты и требования к ней, вопросы аварийных и ненормальных режимов, возникающих в СЭС, устройство и конструкцию реле, работающих на электромагнитном и индукционном принципе (механические реле), полупроводниковые реле, реле на интегральных микросхемах, цифровые реле, параметры, характеризующие работу измерительных и вспомогательных реле. Во втором разделе изучаются виды защит, их схемное исполнение, определение параметров срабатывания и селективности, применение источников оперативного тока. В третьем - вопросы релейной защиты и автоматики оборудования СЭС и потребителей электроэнергии.

Методическое пособие составлено так, чтобы оказать помощь студентам при изучении теории, выполнения лабораторных работ и контрольных заданий. После каждой темы помещены вопросы для самопроверки. Представлены контрольные вопросы из экзаменационных билетов, вопросы для проверки остаточных знаний.

Пособие имеет приложение, где размещен справочный материал для выполнения контрольных работ , представлены примеры расчета защит элементов СЭС.

Методическое пособие составлено в соответствии с учебной программой дисциплины «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Литература

Основная:

1.Кривенков В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. – М.: Изд. Дом «Додэка», 2008.- 438 с.

2.Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: учебное пособие. Под ред. Ершова Ю.А..-С-Пб.: ЛАНЬ, 2012 (ЭБС)

3.Дьяков А.Ф., Овчаренко Н.И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем. Изд. МЭИ, 2008, 199 с.

4.Андреев В.А. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения. – М.: Высш. школа, 2008.- 563 с.

Дополнительная:

1.Шабад М.А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. –СПб.: Энергоатомиздат, 2006.- 295 с.

2.Басс Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие. Под ред. А.Ф. Дьякова М.: Изд. МЭИ, 2006. -296 с.

3.Соловьев А.Л., Шабад М.А. Релейная защита городских электрических сетей 6 и 10 кВ. СПб.: Политехника, 2007.-175 с.

4.Реле защиты / В.С. Алексеев и др.– М.: Энергоатомиздат, 2000.– 387 с.

5.Темкина Р.В., Ломов С.С. Измерительные органы микропрцессорных терминалов релейной защиты.- М.: Изд. Дом «Додэка», 2006.- 233 с.

6.Комплектное микропроцессорное устройства релейной защиты и автоматики 10 (6) кВ SPACOM. Техническое описание. – Чебоксары: АВВ-Реле, 2007. – 59 с.

7.Шабад М.А. Защита трансформаторов распределительных сетей. – СПб.: Энергоатомиздат, 2001. – 286 с.

8.Коваленский И.В. Релейная защита двигателей напряжением выше 1000 В. – М.: Энергоатомиздат, 1999. – 374 с.

9.Микропроцессорные защиты НТЦ «Радиус - Автоматика». – М.: Радиус, 2008. -174 с.

10.Цифровые токовые защиты электрических линий, электрических аппаратов и высоковольтных электродвигателей НПО «Механотроника». СПб.: Механотроника.2009 - 240 с.

11.Сайты: Сириус Челябинск http://sirius-chel.ru