06. Основы релейной защиты. Основы релейной защиты

• Название: Основы релейной защиты
• Дата: 15.10.2018
• Размер: 1.01 Mb.
• Имя файла: 06. Основы релейной защиты.doc
• Тип: Документы; #53467
• страница: 2 из 6

Классификация РЗ

По элементной базе

Варианты построения РЗ.

1. На микропроцессорной базе. Современное развитие РЗ основано на использовании микроконтроллеров и ЭВМ, которые позволяют осуществлять реализацию арифметико-логического преобразования информации о состоянии ЭЭС с помощью аналитических выражений.

Важным достоинством использования электронных вычислительных машин является возможность выполнения защиты любой сложности с применением автоматического тестового контроля. Недостатком является относительно низкая надёжность и сложность аппаратуры.

2. На полупроводниковой базе. Полупроводниковые диоды и триоды стали основой создания релейной защиты и автоматики второго поколения. Использование полупроводниковой элементной базы в устройствах релейной защиты и автоматики позволяет повысить их быстродействие, уменьшить массу и габаритные размеры. Наиболее существенный недостаток полупроводников - зависимость их параметра от температуры.

3. На простейших устройствах, использующие электромеханические и электротепловые элементы (электромеханические реле).

По принципу действия электромеханических реле

1. Электромагнитные. При прохождении по обмотке реле тока возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод электромагнита, воздушный зазор и якорь. При этом создается электромагнитная сила, стремящаяся притянуть якорь реле к электромагниту - обусловить действие.

2. Индукционные. Работа индукционных реле основана на взаимодействии переменных магнитных полей неподвижных обмоток с токами, индуцированными этими полями в подвижном элементе (диске или цилиндрическом роторе). На индукционном принципе выполняются реле переменного тока.

3. Магнитоэлектрические, движение элементов воспринимающего органа происходит за счёт взаимодействия магнитного поля и контура с током чувствительного элемента.

4. Электродинамические. Движение элементов воспринимающего органа обеспечивается электродинамическим взаимодействием токов, протекающих по катушкам чувствительного элемента.

5. Поляризованные, движение элементов воспринимающего органа происходит за счёт взаимодействия основного магнитного потока, создаваемого катушкой чувствительного элемента, и дополнительного поляризующего потока постоянного магнита.

6. Тепловые. Действие, которых обусловлено изменением характеристик чувствительных элементов вследствие их нагрева (непосредственно протекающим по ним током или теплом, выделяемым током в цепи входного сигнала).

7. Электронные, воздействие на исполнительный орган происходит за счёт электронных явлений в воспринимающем органе реле.

По физической величине

Токовые; напряжения; мощности; сопротивления; частоты; времени; фазовые.

По реакции на изменение входных физических величин

- Максимального действия, которые реагируют на появление или возрастание (до заданного предела) входной величины.

- Минимального действия, реакция которых возникает при исчезновении или уменьшении (до заданного предела) входной величины.

- Направленного действия, срабатывают при изменении направления действия входной величины.

- Дифференциальные, которые реагируют на возникновение разности значений двух величин.

- Балансные, реагирующие на сумму или разность воздействий двух или нескольких чувствительных элементов.

- Регулировочные, реагирующие на любые отклонения входной величины от заданного значения.

По принципу воздействия исполнительного органа на управляемую цепь

Контактные; бесконтактные; управляющие входной цепью, за счёт изменения параметров элементов исполнительного органа.

По способу действия на управляющий объект

1. Прямого действия, исполнительный орган такого реле воздействует непосредственно на управляемый объект.

2. Косвенного действия, исполнительный орган данных реле воздействует на управляемый объект через другие аппараты.

По времени действия

- безинерционные, время действия колеблется на уровне тысячных долей секунды.

- быстродействующие, время действия порядка двух периодов

электрического тока частотой 50Гц (до 0,05с).

- обыкновенные, время действия находится в пределах от 0,05 до 0,25с.

- замедленного действия, время действия таких реле превышает 0,25с.

По способу включения чувствительного элемента

1. Первичные. Чувствительные элементы таких реле включаются непосредственно в цепь вводных величин.

2. Вторичные. Чувствительные элементы этих реле включаются через преобразователи.

3. Промежуточные. Входные цепи промежуточных реле являются выходными цепями предыдущих реле, а выходные цепи - входными цепями последующих реле.

По роду оперативного тока

На постоянном и переменном токе.

По назначению

1. Устройства автоматического управления. Использование противоаварийной автоматики; устройств автоматического включения резерва, автоматического повторного включения, автоматической частотной разгрузки.

2. Устройства автоматического регулирования. Использование автоматических синхронизаторов позволяет полностью автоматизировать регулирование возбуждения синхронных машин, а также включение их в параллельную работу, что позволяет (при резерве активной мощности) поддерживать баланс мощности в системах электроснабжения при аварийных ситуациях.

3. Автоматизированные системы управления. Наличие устройств п.1 и 2 позволяет осуществлять управление ЭЭС и обеспечивать экономичность нормальных режимов её работы.

По типу

- Основная защита. Она предназначена для действия при КЗ в пределах всего защищаемого элемента со временем, меньшим, чем у других защит.

- Резервная защита, которая работает вместо основной защиты в случае её отказа или вывода из работы.

По способу обеспечения селективности при внешних К.З.

1. Защиты с относительной селективностью. В эту группу входят токовые, токовые направленные и дистанционные защиты. Для всех этих защит время срабатывания зависит от расстояния между местом её включения и точкой короткого замыкания. С увеличением расстояния увеличивается и время срабатывания.

2. Защиты с абсолютной селективностью основаны на сравнении однородных электрических величин по концам защищаемого участка или в соответствующих ветвях параллельно соединенных элементов электрической установки, или же в нескольких элементах, присоединённых к общим шинам.

По характеру выдержек времени

1. Ступенчатые защиты. Каждая ступень характеризуется своей выдержкой времени на защищаемой зоне.

2. Непрерывные защиты. Зависимые характеристики выдержек времени на различных ступенях защиты.

3. Комбинированные защиты.

По виду защит

1. Токовые защиты. Содержат три ступени, являются относительно селективными и могут осуществлять как ближнее, так и дальнее резервирование. Быстродействующая первая ступень защиты – токовая отсечка без выдержки времени – имеет только измерительный орган, а вторая и третья ступени – токовая отсечка с выдержкой времени и максимальная токовая защита – содержат два органа: измерительный и выдержкой времени. Вторую ступень выполняют с независимой от тока выдержкой времени, а третью – с независимой и зависимой. Функции измерительного органа выполняют реле тока, входящие в измерительную часть схемы. Они реагируют на повреждения или нарушения нормального режима работы и вводят в действие орган выдержки времени. Для повышения чувствительности защиты иногда используют комбинированный измерительный орган, в котором наряду с реле тока имеются реле напряжения.

В схемах токовых защит имеются также вспомогательные реле. Вместе с реле времени они образуют логическую часть схемы. Промежуточные реле облегчают работу контактов основных органов защиты и, вводя некоторое замедление, предотвращает действие токовой отсечки без выдержки времени при работе трубчатых разрядников. Указательное реле позволяет контролировать срабатывание защиты.

2. Токовые направленные защиты.Для селективного действия в сетях с двусторонним питанием токовая защита дополняется измерительным органом направления мощности. Такая защита называется токовой направленной. Данный тип защиты обычно выполняется трёхступенчатой с относительной селективностью. В отличие от токовой защиты токовая направленная реагирует не только на абсолютное значение тока в защищаемом элементе, но и на его фазу относительно напряжения на шинах у места установки защиты, т.е. действует в зависимости от направления мощности при КЗ. Селективное действие защиты обеспечивается соответствующим включением органа направления мощности и выбором выдержки времени.

3. Дистанционные защиты. В схемах электроснабжения в зависимости от режима работы и вида короткого замыкания изменяются токи повреждения, поэтому чувствительность токовых и токовых направленных защит, зоны действия отсечек не остаются постоянными. В минимальном режиме работы системы электроснабжения они могут оказаться недостаточными. В сложных сетях максимальная токовая направленная защита не всегда удовлетворяет требованиям селективности и быстродействия. В связи с этим желательно иметь защиту, характеристическая величина которой не зависит от режима работы системы электроснабжения, а время действия защиты определяется только расстоянием от места её установки до места короткого замыкания. Такой защитой является дистанционная защита. Она реагирует на отношение напряжения к току в месте установки защиты. Это отношение называется сопротивлением на зажимах реле защиты. При соответствующем включении реле это сопротивление пропорционально расстоянию от места установки защиты до места КЗ и не зависит от режима работы системы электроснабжения.

Дистанционная защита обычно выполняется трёхступенчатой с относительной селективностью. Параметрами каждой ступени является длина защищаемой зоны и время срабатывания. По характеристикам выдержек времени её первая, вторая и третья ступени аналогичны соответствующим ступеням токовой защиты.

4. Дифференциальные токовые защиты. Для защиты элементов электрических установок широко используется дифференциальный принцип (сравнение токов), на котором осуществляются продольные (в начале и конце защищаемой зоны) и поперечные (сравнение токов в параллельных ветвях защищаемого участка сети) дифференциальные защиты с абсолютной селективностью.