Что такое релейная защита и для чего она нужна

Первым делом расскажем о том, зачем нужно использовать РЗА. Дело в том, что существует такая опасность, как возникновение тока КЗ в цепи. В результате КЗ очень быстро разрушаются токопроводящие части, изоляторы и само оборудование, что влечет за собой не только возникновение аварии, но и несчастного случая на производстве.

Помимо короткого замыкания может возникнуть перенапряжение, утечка тока, выделение газа при разложении масла внутри трансформатора и т.д. Для того чтобы своевременно обнаружить опасность и предотвратить ее, используются специальные реле, которые сигнализируют (если сбой в работе оборудования не представляет угрозы) либо мгновенно отключают питание на неисправном участке. В этом и заключается основное назначение релейной защиты и автоматики.

Особенности: релейная защита и автоматика

Созданная в энергосистеме на основе регулярного совершенствования автоматика и служба релейной защиты, или иными словами РЗА, регулирует дополнительно многие другие сложные процессы.

А именно такие как:

• Системы управления, включающие дистанционные, местные и удаленные способы;
• Блокировка некоторых устройств;
• Цепи сигнализации;
• Измерение электрических величин;
• Анализ качества сделанных замеров.

Довольно сложная первоначальная конструкция, выполненная на основе электромеханических изделий, постоянно совершенствуется. Для работы защиты вводятся принципиально новые технологические разработки. Их объединяет практически неизменный алгоритм происходящих процессов, каждый из которых изменяется и совершенствуется для каждого конкретного случая.

Ответственный подход к безопасности и надежности применение электроэнергии обозначило основные требования, которым должна соответствовать система РЗИА. Однако, стоит отметить, что такое устройство также относится к техническим и обладает возможностью нарушения работоспособности.

Нарушение работы системы возможно при:

• Неисправности внутри защиты;
• Частых срабатываниях;
• Ложной работе.

Для исключения вероятности отказов в процессе эксплуатации осуществляется разработка проекта, монтирование и автоматизация обслуживания оборудования релейной защиты с учетом всех разработанных требований. Устройства базовой защиты объединяют между собой алгоритм процессов, которые модернизируются для каждого определенного случая.

Среди основных функций защитных устройств нужно выделить такие как:

• Блок наблюдения;
• Логики;
• Сигнализации;
• Селективности;
• Быстродействия;
• Чувствительности.

Основная функция блока наблюдения заключается в мониторинге происходящих электрических процессов в тщательно продуманной системе, на основе проведенных замеров от трансформаторов тока или напряжения. Выходные сигналы могут передаваться с логической схемы для сравнения с заданными величинами отклонений.

Логическая система характеризуется тем, что именно здесь происходит сравнение входящих сигналов, граничащих с характеристиками установок.

Принцип действия исполнительного блока характеризуется тем, что он постоянно находится в готовности к срабатыванию происходящих команд логического блока. При этом происходит переключение электрооборудования по заранее предусмотренному алгоритму, исключающему повреждение оборудования. Блок сигнализации отвечает за основные процессы защиты, которые происходят настолько быстро, что не успевают произойти слишком сильные изменения и нарушения.

Устройство и работа комплекта дистанционной защиты.

Тем не менее, на одних реле сопротивления и реле времени такую защиту не выполнить. На практике она включает в себя несколько функциональных блоков.

Пусковые органы ДЗ

Это токовые реле или реле полного сопротивления. Их задача: определить наличие КЗ в защищаемой цепи и запустить работу остальных устройств защиты.

Дистанционные органы.

Набор реле сопротивления для определения зоны срабатывания и дистанции до места КЗ. Устройство, формирующее выдержки времени для зон защиты. Это – обычные реле времени.

Реле направления мощности

На самом деле он применяется редко, так как реле сопротивления конструктивно обладают собственной диаграммой направленности, не позволяющей срабатывать защите при КЗ «за спиной». В итоге исключается срабатывание защиты при замыканиях в направлении, противоположном защищаемой линии.

Органы блокировок

Одно из которых — защита от исчезновения напряжения. При неисправностях цепей ТН ДЗ выводится из действия. Следующая блокировка работает при качаниях в системе. При их возникновении обычно происходит снижение напряжения на шинах и увеличение тока в защищаемых линиях. Эти изменения воспринимаются дистанционными органами защиты как уменьшение сопротивления, из-за чего также не исключена ложная работа защиты.

Цифровые электронные системы

В настоящее время в работе находится немало систем, спроектированных и смонтированных десятки лет назад на основе простейших электромагнитных реле. Такая ситуация связана с длительным сроком службы и удовлетворительной надёжностью электромеханических устройств. Системы последних поколений производятся на базе электроники и цифровой техники. К их преимуществам можно отнести множество отличий от классических:

• содержат в себе меньше измерительных трансформаторов и позволяют использовать линейные преобразователи, такие как оптические трансформаторы тока и делители напряжения;
• обладают небольшим энергопотреблением в режиме контроля;
• предлагают большую точность и гибкость настроек;
• оснащены качественными интерфейсами и пультами дистанционного управления;
• как правило, дешевле при равных функциональных возможностях с электромеханическими.

Защита становится всё более сложной. Для неё разрабатывается специализированное программное обеспечение, и она строится на модульной основе. Современные продукты предполагают возможность коммуникации через интернет (в том числе и беспроводную) и программирование по USB. Конечно, использование высокотехнологичных защит предполагает обслуживание и поддержку от квалифицированных специалистов. В большинстве случаев проектирования и монтажа речь идёт о комплексном пакете, включающем оборудование, устройство его на месте работы, программирование и техническое обслуживание.

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

1 Тема от Комрад 2011-09-14 06:54:16 (2011-09-14 07:18:11 отредактировано Комрад)

• 
• Комрад
• Бывалый
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-08-16
• Сообщений: 1,470
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: УРОВ для чайников ))). Вопросы по организации

Здравствуйте. Требуется помощь. Помогите начинающему! Мне Не приходилось делать УРОВ на 110кВ. Делал только на 6 и10 кВ. А тут жизнь заставляет. Схема 110-5Н.
Вопросы:

1. На 6-10 кВ если и делают УРОВ — то там возможен только так называемый «индивидульный», т.е. когда все «классические» ( 🙂 условия УРОВ (срабатывание защит + токовый орган УРОВ + контроль РПВ + выдержка врмени) анализируются терминалом нижестоящего выключателя и в случае отказа выдает сигнал «Срабатывание УРОВ» вышестоящему выключателю. Вышестоящий выключтель при приеме сигнала «ПУСК УРОВ» отключается без выдержки времени.

На 110кВ и выше наряду с «индивидуальным» возможна реализация УРОВ по так называемой»общеподстанционной» или «централизованной» схеме. Терминал (Бреслер) ДЗО имеет функцию «централизованного» УРОВ. Вопрос если возможна реализация по обоим схема — какую лучше выбрать и применять как типовую в дальнейшем? Хотелось бы знать и с точки зрения проектирования (всмысле какая трудозатратнее и сложнее) и с точки зрения эксплуатации (всмысле простоте обслуживания).

2. Касательно УСТАВКИ токового органа УРОВ. Вопрос тут у меня общий и для 6-35кВ и для 110 кВ (330кВ и выше не спрашиваю — много читал про УРОВ на форуме — как понял там на уставку УРОВ влияют емкость линий). А вопрос следующй — от чего отстраивать Iуров:
— отсраивать от максимального тока нагрузки присоединения (как у МТЗ)?
— или задавать минимально возможную ненулевую уставку срабатывания — напрямер Iуров = 0,1 х I присоединения (0,1 — это в пример — может и меньше?)?

Чуть чуть подкорректировал -«сигнал не «Пуск УРОВ» — а «Срабатывание УРОВ»

Рассмотрим мониторинг GOOSE-сообщений на коммутаторе Moxa PT-G7828

Традиционные этапы наладки объектов, использующих цифровые коммуникации по стандарту МЭК 61850 представляют собой:

• Конфигурирование исходящих GOOSE-сообщений от устройств-источников в части основных параметров GOOSE-сообщений (dstMAC, APPID, VLANID, VLANPriority)
• Конфигурирование исходящих GOOSE-сообщений от устройств-источников в части передаваемого набора данных (количество сигналов, их тип, порядковое расположение в наборе данных)

Стоит обратить внимание на часто встречающиеся проблемы, возникающие на этапе наладки объектов, использующих цифровые коммуникации по стандарту МЭК 61850:

• Несовпадение параметров GOOSE-сообщений на устройствах-источниках и устройствах-приемниках
• Несовпадение принимаемых данных на устройствах-приемниках с передаваемыми данными устройств-источников
• Не прохождение широковещательного трафика GOOSE и SV от источников до получателей

После тестирования коммутатора одним из наших партнеров, было выявлено, что решение компании Moxa в области мониторинга GOOSE-сообщений на сетевых коммутаторах позволяет в простой форме выявить проблемы в части конфигурирования основных параметров исходящих GOOSE-сообщений, также отслеживать порт коммутатора, используемый для подключения источника GOOSE-сообщений.

Мониторинг позволяет отследить параметры APPID, Destination MAC, IED Name, VLAN ID, при этом отслеживается текущий статус – при пропадании сообщения из сети выдается соответствующее изменение статуса. При этом интересующие GOOSE-сообщения можно зафиксировать, чтобы отслеживать их даже после длительной потери связи.

Функция сервера MMS (Manufacturing Message Specification) позволяет получить детальную информацию о статусе коммутатора и текущих параметрах подключений, также по MMS выводится информация по GOOSE-сообщениям.

Функция мониторинга поддерживает до 100 одновременных GOOSE-сообщений.

Релейная защита для чайников

Релейная защита различного электрооборудования, такого как, трансформаторов, электродвигателей, генераторов и других, должна мгновенно реагировать на любые внутренние повреждения и ненормальные опасные режимы работы.

Требования к защите электродвигателей

1. Ложные отключения

Самый важный пункт — это неправильные или ложные отключения электродвигателей при неопасных ненормальных режимах.

Такие отключения могут возникнуть при некорректном расчете уставок релейной защиты электродвигателей, что приводит к большому ущербу и затратам производства.

2. Простота и надежность

Этот пункт может многим показаться спорным, но я выскажу свое мнение на этот повод. Я считаю, что защиту электродвигателей необходимо выполнять простой и надежной., т.к. в последнее время столкнулся с проблемами лишнего усложнения схем релейной защиты электродвигателей.

3. Самозапуск

Огромное значение для надежного и бесперебойного электроснабжения предприятия имеет самозапуск электродвигателей.

Самозапуск — это такое явление, когда при кратковременном снижении напряжения сети, питающей электродвигатели, они не отключаются от сети, а продолжают вращаться. И после восстановления нормального напряжения сети — электродвигатели начинают «самозапускаться», т.е. увеличивать свою скорость вращения до нормальной скорости.

Кратковременные снижения напряжения сети могут быть по причине:

• короткого замыкания
• при работе схемы АВР, когда происходит автоматическое переключение питания электродвигателей с одного источника на другой

В этом пункте хочу добавить, что защита электродвигателей должна предусматривать возможность самозапуска, т.е. не отключать электродвигатели от сети при снижении напряжения, а также и при его восстановлении.

Но остались еще старые исполнения схем, где самозапуск электродвигателей ликвидировался защитой минимального напряжения, что наносило ущерб предприятию. Об этом мы тоже поговорим, но чуть позже.

Защита электродвигателей. Содержание.

На этом я не заканчиваю, а только начинаю Вас знакомить более подробно с большой темой под названием защита электродвигателей. В данном разделе мы рассмотрим следующие темы:

• виды защит электродвигателей
• защита электродвигателей от коротких замыканий
• расчет защиты электродвигателя
• защита электродвигателей от замыкания на землю
• защита электродвигателей от перегрузки
• защита минимального напряжения
• защита электродвигателей напряжением до 1000В
• расчет самозапуска
• и многое другое

Основные виды защит электродвигателей

1. Защита электродвигателей от коротких замыканий

Чаще всего междуфазные короткие замыкания возникают в обмотке статора электрической машины, что приводит к масштабным ее разрушениям.

Также во время междуфазного короткого замыкания снижается напряжение сети, что сказывается и на работу остальных электроприемников.

Защита электродвигателей от междуфазных повреждений (коротких замыканий) — является основной и обязательной.

2. Защита электродвигателей от замыкания на землю

Следующим видом защиты электродвигателей является защита от замыкания на землю.

Т.к. электродвигатели получают питание от сети с изолированной нейтралью, то однофазные замыкания на землю обмотки статора электрической машины являются не очень опасными.

Выполняется эта защита в том случае, когда токи замыкания на землю превышает более 5 (А).

3. Защита электродвигателей от перегрузки

Защита электродвигателей от перегрузки — это самый распространенный вид защиты электродвигателей, потому как перегрузка по току чаще всего возникает во время эксплуатации электрической машины.

В зависимости от условий работы, эксплуатации и обслуживания электродвигателей, защита от перегрузки выполняется с действием:

• на сигнал оперативному персоналу
• на отключение от питающей сети, путем отключения коммутационных аппаратов, питающих электродвигатель
• на снижение нагрузки с вала двигателя

4. Защита минимального напряжения

Еще один вид защиты электродвигателей, который мы рассмотрим — это защита минимального напряжения.

Иногда по условиям технологического процесса, а также для ограничения токов, возникающих при самозапуске электродвигателей, применяют защиту минимального напряжения, которая действует на отключение малоответственных электродвигателей от питающей сети.