Релейные защиты: Релейная защита | АО «Системный оператор Единой энергетической системы»

Релейная защита и автоматика электроснабжения, устройство, виды и принцип работы систем

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Термин «релейная защита» относится к очень широкому кругу устройств, применяемых в электроэнергетике.

К основным функциям защитных релейных устройств (РЗ), относятся:

  • выявление повреждений элементов систем электроснабжения;
  • локализация и отключение повреждённого участка или электроустановки для сохранения работоспособности остальной части системы;
  • определение отклонений от нормального режима отдельных электроустановок и частей энергосистемы, в результате которых может произойти повреждение оборудования или потеря устойчивости системы электроснабжения;
  • автоматическое выполнение действий, направленных на восстановление нормального режима (отключение части электрооборудования, включение устройств компенсации).

Таким образом, в одних случаях защитная аппаратура на основе реле способна предотвратить опасность выхода из строя установок и элементов энергосистем, в других – среагировать на факт повреждения и остановить дальнейшее развитие аварийной ситуации.

Эти действия релейной автоматики позволяют минимизировать ущерб, нанесённый в результате повреждения оборудования и ущерб от недоотпуска электрической энергии потребителям.

Необходимый уровень укомплектованности сетей и систем электроснабжения устройствами релейной защиты и автоматики (УРЗА) определён действующими нормативными документами в области энергетики.

Ни одна электроустановка не может быть введена в работу, не будучи укомплектованной защитными устройствами в минимальном объёме, определённом действующими правилами.

На каждом предприятии, имеющем на балансе электрооборудование, оснащённое защитными релейными устройствами, должен быть составлен график регулярной проверки и обслуживания релейной автоматики. Контроль выполнения плановых работ по проверке, испытаниям и обслуживанию релейной защиты осуществляется органами государственного энергетического надзора.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ УСТРОЙСТВ

Защитные устройства на базе реле разнообразны и могут быть построены по отличающимся принципиальным схемам, реализованным на различной элементной базе.

Общим для всех устройств релейной защиты является наличие одних и тех же функциональных блоков:

  • измерительных органов;
  • логики;

    • исполнительных устройств;

  • сигнализации.

Измерительный орган реле получает в непрерывном режиме информацию о состоянии контролируемого объекта, которым может быть отдельная установка, элемент или участок электрической сети. Существует несколько подходов к классификации структурных блоков релейных защит.

Измерительные релейные органы иногда называют пусковыми, но это не меняет сути. Контроль состояния объекта заключается в получении и обработке технических параметров электроснабжения – тока, напряжения, частоты, величины и направления мощности, сопротивления.

В зависимости от значения этих параметров, на выходе релейного органа измерения формируется дискретный логический сигнал («да», «нет»), который поступает в блок логики.

Логический орган, получив дискретную команду релейного блока измерения, в соответствии с заданной программой или логической схемой формирует необходимую команду исполнительному блоку или механизму.

Блок сигнализации обеспечивает работу сигнальных устройств, которые отображают факт срабатывания релейного защитного комплекта или отдельного его органа.

Для успешного выполнения своего предназначения, УРЗА должны обладать определёнными качествами. Выделяют четыре основных требования, которые предъявляются к аппаратуре РЗ. Рассмотрим их по отдельности.

Селективность.

Это свойство защитных систем заключается в выявлении повреждённого участка электрической сети и выполнении отключений в необходимом и достаточном объёме с целью его отделения. Если в результате работы защитной автоматики произошло излишнее отключение оборудования системы электроснабжения, такое срабатывание автоматики называется неселективным.

Различают системы защитной автоматики с абсолютной и относительной селективностью. К первому типу относятся устройства, реагирующие только на нарушения режима строго в пределах защищаемого участка.

Примером такой защитной системы может служить дифференциальный токовый защитный комплект, срабатывающая только при повреждениях между точками сети, в которых контролируется разность токов.

Относительной селективностью обладают системы максимального тока, которые, как правило, реагируют на нарушения режима на участках, смежных с непосредственно защищаемой ими зоной. Обычно во избежание неселективного срабатывания, такие системы автоматики имеют искусственную выдержку времени, превосходящую время срабатывания защитных комплектов на смежных участках.

Примечание. Искусственной называют выдержку времени, создаваемую специальными органами задержки срабатывания (реле времени).

Быстродействие.

Отключение повреждённого участка или элемента сети должно быть осуществлено как можно быстрее, что обеспечивает устойчивость работы остальной части системы и минимизирует время перерыва питания потребителей.

Главным показателем быстродействия служит время срабатывания защищающего устройства, которое отсчитывается от момента возникновения аварийного режима до момента подачи защитой сигнала на отключение выключателя.

Иногда время срабатывания системы автоматики трактуют как время между возникновением повреждения и отключением повреждённого участка, то есть, включают в него время работы выключателя.

Это не совсем верно, так как выключатель не является частью УРЗА и по его параметрам нельзя оценивать эффективность релейной защиты сетей и систем электроснабжения.

То есть, учитывать время отключения выключателя необходимо, но следует помнить, что это не характеристика РЗ. Для справки можно заметить, что время отключения выключателя значительно больше времени срабатывания собственно реле автоматики (без учёта искусственной задержки).

Чувствительность.

Данное качество характеризует способность системы автоматики к гарантированному срабатыванию во всей зоне её действия при всех видах нарушений режима, на которые данная автоматика рассчитана. Чувствительность системы автоматики является точным численным показателем, значение которого проверяется в расчётных режимах с минимальными значениями параметров её срабатывания.

Надёжность.

Универсальная характеристика всех технических устройств, заключающаяся в способности РЗ функционировать длительно и безотказно. В соответствии со своим основным предназначением.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

Типы УРЗА можно классифицировать по параметрам режима работы сети, на которые они реагируют.

Токовые защиты.

Наибольшее распространение получили токовые защиты, поскольку именно повышенное значение тока является критерием такого частого вида нарушения режима работы как короткое замыкание. В основе токовой релейной защиты находится реле тока.

Традиционно используемыми являются реле электромеханического типа, состоящие из токовой катушки и подвижной электромагнитной системы, замыкающей контакты. На смену этим приборам пришли полупроводниковые устройства, а с развитием цифровых технологий и микропроцессорные системы релейной защиты.

Независимо от элементной базы, логика работы защит остаётся в принципе той же. Конечно, микропроцессорные системы способны реализовать более сложный и разветвлённый алгоритм действий.

В простейшем случае, на реле выставляется требуемая уставка – значение тока, при котором реле должно сработать. Первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы или датчики тока.

К разновидности токовых защит относятся дифференциальные защиты, реле которых включается на разность токов. Дифференциальные токовые реле входят в комплект релейной защиты трансформаторов и шин подстанций.

Защиты по напряжению.

Среди самых распространённых представителей этого класса групповая секционная защита минимального напряжения.

Логика работы этой автоматики увязана с технологическим процессом, электропривод оборудования которого питается от одной секции подстанции. Автоматика минимального напряжения имеет двухступенчатое исполнение. Типовая последовательность работы выглядит следующим образом.

Секция, к которой подключены электродвигатели приводов механизмов технологического процесса (например, это могут быть механизмы котла тепловой электростанции), имеет два питания – от рабочего и резервного трансформаторов.

При отключении рабочего трансформатора срабатывает автоматика включения резерва (АВР). Через небольшой промежуток времени к секции подключается резервный трансформатор.

За время бестоковой паузы нагруженные механизмы успевают затормозиться. После подключения резервного трансформатора начинается самозапуск электродвигателей механизмов.

Повышенный ток, обусловленный групповым запуском двигателей, вызывает посадку напряжения на секции. При снижении напряжения до уставки первой ступени автоматики, происходит отключение наименее значимых для технологического процесса механизмов.

Делается это для того, чтобы облегчить запуск более важного оборудования и удержать станционный котёл (или другой агрегат) в работе.

Если это не помогает и напряжение, продолжая снижаться, достигает уставки второй ступени, отключается вторая группа оборудования. В этой ситуации в работе остаются только механизмы, обеспечивающие безаварийный останов всего технологического процесса (котла).

© 2012-2022 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Релейная защита и автоматика сетей 6-35 кВ


В электрических сетях принято использовать различные способы заземления нейтрали:


• глухое – способ заземления при котором нейтраль обмотки трансформатора (автотрансформатора) металлически присоединяется к заземляющему устройству;

• эффективное – нейтрали части элементов сети разземлены (отключены от ЗУ) посредством заземляющего ножа, при этом параллельно ЗН устанавливается разрядник;

• изолированное – нейтрали силового оборудования не имеют соединения с заземляющим устройством;

• заземление нейтрали через дугогасящий реактор – компенсация тока однофазного замыкания на землю;

• заземление нейтрали через сопротивление – резистивное заземление.


Для релейной защиты и автоматики сетей 6-35 кВ наиболее распространены последние три метода заземления: изолированное, подключение к ЗУ через дугогасящий реактор и резистивное. Для сетей 110 кВ и выше — глухое и эффективное заземление нейтрали.


Режим, когда нейтраль силового оборудования 6-35 кВ не имеет физического соединения с заземляющим устройством – изолирована, чаще всего применим в сетях 6-35 кВ, при этом, как правило, обмотки силового оборудования соединены в треугольник — нейтральная точка отсутствует физически. Особенностью данного типа заземления является возможность работы при однофазных замыканиях на землю, поскольку токи однофазного КЗ невелики и не вызывают повреждения оборудования. Но продолжительный режим работы при ОЗЗ имеет негативные последствия:




• Появление дуговых перемежающихся замыканий на землю, сопровождающихся повышением напряжения.

• Как следствие пробой изоляции в другой точке сети, в результате которого ОЗЗ переходит в двойное или многоместное ЗНЗ, характеризующееся высокими токами КЗ и сопровождающееся множественными отключениями.

• Опасность попадания людей и животных в зону растекания токов КЗ вблизи места ЗНЗ.


Еще одним негативным фактором является необходимость применения фазной изоляции способной выдерживать линейные напряжения без повреждения.


Согласно ПУЭ применение режима изолированной нейтрали ограничено в зависимости от тока ЗНЗ. Компенсация путем применения дугогасящих реакторов предусматривается при емкостных токах:


• более 30 А на напряжении 3-6 кВ;

• более 20 А на напряжении 10 кВ;

• более 15 А на напряжении 15-20 кВ;

• более 10 А в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ;

• более 5 А в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков «генератор–трансформатор».


Работа в режиме компенсированной нейтрали основана на снижении емкостного тока замыкания на землю до минимальных значений за счет подстройки величины индуктивности катушки, что уменьшает вероятность вторичных пробоев изоляции. К недостаткам относятся необходимость установки дополнительного силового оборудования – ячейки, трансформатора и ДГР, и использования специализированной автоматики подстройки реактора; сложность развития сети из-за ограниченных возможностей реактора; наличие токов высших гармоник и активной составляющей тока ОЗЗ, которые ДГР не компенсируются.


Резистивное заземление нейтрали может быть выполнено аналогично компенсации — путем установки в РУ 6-35 кВ ячейки, к которой присоединен специальный трансформатор со схемой соединения «звезда-треугольник» с включением в нейтраль «звезды» заземляющего резистора. Для сети 20 кВ, помимо указанного, встречаются примеры использования понижающего трансформатора 220(110)/20 кВ, обмотка НН которого соединена по схеме «звезда» с включением резистора в нейтраль.


Для выполнения указанных схем могут применяться высокоомные либо низкоомные резисторы.


Сопротивление высокоомного резистора выбирается равным емкостному сопротивлению сети. При этом ток в месте замыкания не превышает 10 А, что позволяет не отключать первое ЗНЗ, как и в сети с компенсированной нейтралью. На применение данного способа накладывается ограничение по применению в сетях с большими емкостными токами, для которых, как правило, применяется низкоомное заземление.


Сопротивление низкоомного резистора выбирается минимально возможным. При этом существует вероятность повышения токов ОЗЗ до значительных величин, вызывающих повреждение оборудования и самого резистора, что делает невозможным работу сети в режиме ОЗЗ – требуется отключение уже первого замыкания.


В любом случае использование резистивного заземления нейтрали позволяет избежать дуговых перенапряжений высокой кратности и как следствие многоместных повреждений в сети, феррорезонансных процессов и повреждений измерительных ТН. Кроме того, токи однофазного замыкания на землю увеличиваются, что позволяет токовой защите нулевой последовательности (ТЗНП) обнаружить поврежденное присоединение и при необходимости произвести его отключение. Например, согласно СТО ОАО «ФСК ЕЭС» 56947007-29.240.30.010-2008 для обеспечения селективности работы релейной защиты сопротивление заземляющего резистора выбирается таким, чтоб значение тока при однофазном замыкании в сети 20 кВ было не ниже 1000 А.


К недостаткам данного способа заземления нейтрали относятся дороговизна реализации и ограничения на развитие сети аналогичные методу с компенсацией емкостных токов.


Решение по комбинированному применению дугогасящих реакторов и резисторов, подключенных параллельно к нейтрали трансформатора присоединенного к шинам РУ 6-35 кВ, сочетает в себе преимущества вышеприведенных методов, но является наиболее дорогостоящим, потому на практике встречается редко.


Основными и наиболее распространенными КЗ сети 6-35 кВ являются однофазные замыкания на землю, способы их устранения зависятв первую очередь от режима заземления нейтрали.


Как говорилось ранее, при изолированной или компенсированной схеме быстродействующее отключение ОЗЗ не требуется, токовые защиты нечувствительны или неселективны, защиты по повышению напряжения нулевой последовательности также могут только сигнализировать о наличии ЗНЗ. Зачастую, для определения поврежденного фидера используются специализированные централизованные устройства, например, УСЗ-3М, сравнивающее измерения токов высших гармоник от ТТ НП всех отходящих линий поочередно и позволяющее выявить устойчивое замыкание.


При резистивно-заземленной нейтрали токовые защиты нулевой последовательности позволяют определить поврежденный фидер, необходимость отключения выключателя определяется уровнем токов ОЗЗ.


Из-за пробоя изоляции однофазные замыкания на землю могут переходить в двойные или множественные, характеризующиеся повышением токов замыкания за счет появления контура их протекания. Аналогичным повышением токов сопровождается появление ОЗЗ в другой точке сети не вызванное более ранним повреждением. Кроме того, в сетях 6-35 кВ не исключены двух- и трехфазные замыкания, сопровождающиеся еще более существенным повышением токов.


В качестве защиты от вышеперечисленных видов замыкания используется максимальная токовая защита. Современные технологии позволяют выполнить МТЗ с временем срабатывания зависимым от протекающего тока, указанная зависимость задается определенными характеристиками и позволяет увеличить быстродействие защиты. 


Для повышения чувствительности токовых защит дополнительно могут применяться критерии пуска по снижению напряжения основной гармоники или по повышению напряжения обратной последовательности. 

Состав защит конкретного присоединения зависит не только от режима сети, но и от его типа. 


В большинстве случаев в качестве основной защиты отходящей линии используется токовая отсечка без выдержки времени – ступень МТЗ, охватывающая около 80% защищаемого участка сети.


Токовая отсечка с выдержкой времени может быть применена в качестве защиты ближнего резервирования, ее уставка по току выбирается из условия охвата шин нижестоящей подстанции, уставка по времени отстраивается от ТО смежной линии. В сетях 6-35 кВ применяется довольно редко из-за сложности обеспечения селективности в разветвленной сети и коротких участков ЛЭП.


Еще одна ступень МТЗ используется в качестве защиты дальнего резервирования, ее задача — обеспечить чувствительность на конце защищаемого участка, при этом уставка по току отстраивается от нагрузочного режима и тока самозапуска двигателей, выдержка срабатывания выбирается по ступенчатому принципу отстройкой от МТЗ нижестоящих участков сети и в разветвленных сетях может достигать значения более 1-2 сек.


Функция автоматического ускорения используется для увеличения быстродействия РЗ при включении выключателя на неустраненное повреждение. В качестве ускоряемой ступени используется чувствительная МТЗ, для которой на время включения вводится уменьшенная выдержка по времени.


На практике также распространено применение одной из чувствительных ступеней МТЗ в качестве защиты от перегрузки, действующей на сигнал.


Набор функций терминала защит трансформаторов собственных нужд, ДГР и резистора выполняется аналогичным комплекту РЗ отходящей линии и может быть дополнен защитами с зависимыми времятоковыми характеристиками, приемом сигналов от датчиков температуры и специализированных устройств контроля, поставляемых комплектно с трансформатором.


В качестве комплекта защит основного и резервного ввода питания секции шин (вводного и секционного выключателей) также используются чувствительная МТЗ с выдержкой времени и защита от перегрузки.


Кроме того, на базе максимальных токовых защит отходящих присоединений и вводов питания выполняется логическая защита шин, относящаяся к основным защитам с абсолютной селективностью. Принцип действия ее основан на приеме сигналов пуска МТЗ отходящих фидеров устройствами защит ВВ и СВ. При наличии пусков от линий чувствительные ступени МТЗ вводов питания срабатывают с выдержкой времени —  работают в режиме дальнего резервирования. Отсутствие сигналов МТЗ фидеров свидетельствует о КЗ выше зоны их чувствительности —  на выключателях и шинах, что позволяет МТЗ ВВ и СВ произвести отключение секции шин без выдержки времени.


Дуговые защиты используются в качестве дополнительных основных защит. В зависимости от проекта и потребностей заказчика, ДЗ могут выполняться:


• неселективными – отключение секции шин полностью при обнаружении дугового замыкания в любом из отсеков КРУ;

• избирательными —  отключение выключателя фидера при обнаружении ДЗ в кабельном отсеке, отключение секции целиком при обнаружении дуги в отсеках шин любой из ячеек и выключателей отходящих линий, отключение питания по высокой стороне трансформатора при обнаружении ДЗ в отсеке выключателя или кабельного ввода ВВ.


До недавнего времени в качестве критерия обнаружения дугового замыкания использовались клапаны, устанавливаемые в каждом отсеке ячейки и реагирующие на изменение давления в замкнутом объеме, такое решение было малоэффективным из-за сложности настройки клапанов, реагирования их на перепады давления, не вызванные ДЗ (например, хлопок двери), и малой ремонтопригодности механической части клапанов. Большинство современных устройств дуговой защиты реагируют на вспышки света, сопровождающие замыкания, что делает их более чувствительными и позволяет устанавливать не только в ячейках с замкнутыми объемами, но и в камеры КСО и на открытые шинопроводы.


Устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ) предназначено для ближнего резервирования в случае неотключения повреждения на защищаемом участке. Пуск УРОВ осуществляют все ступени защит, действующие на отключение, при этом алгоритм функции производится анализ состояния выключателя по контактам его положения и наличию тока в защищаемом присоединении. Время действия данной функции выбирается примерно равным собственному времени отключения выключателя, при этом первое воздействие зачастую осуществляется на «свой» выключатель. По истечении выдержки времени УРОВ отходящих линий воздействуют в шинку отключения вводного и секционного выключателей своей секции, при несрабатывании СВ производится действие на ВВ прилегающих секций, УРОВ вводного выключателя воздействует на отключение высокой стороны питающего трансформатора.


Автоматика управления выключателем (АУВ), как видно из названия, выполняет функцию управления выключателем. В современных микропроцессорных устройствах АУВ является не только промежуточным механизмом между кнопками включения/отключения или органами релейной защиты и автоматики, но и анализирует источник появления команды, тем самым позволяет ограничить одновременное поступление команд из разных источников – разделить местное и дистанционное управление или исключить подачу оперативной команды в цикле работы РЗ, а также, при использовании АРМ или ИЧМ, проконтролировать уровень доступа пользователя и исключить случайное воздействие на выключатель. Кроме того, алгоритмы АУВ позволяют контролировать состояние самого выключателя, не только в текущем моменте, например, готовность привода, но и путем подсчета циклов включения-отключения, количества аварийных отключений, неуспешных АПВ и пр., прогнозировать необходимость выполнения обслуживания выключателя.


Еще одним видом применяемой для релейной защиты и автоматики сетей 6-35 кВ является автоматическое повторное включение (АПВ). При неустойчивых (самоустранившихся) КЗ на воздушных ЛЭП автоматическое повторное включение сокращает время перерывов энергоснабжения потребителя тем самым повышая надежность энергоснабжения. Запуск функции производится по несоответствию отсутствия команды на отключение и отключенного положения выключателя –  неоперативному отключению. АПВ выполняется одно- или двухкратным, то есть при неудачном включении многократное действие блокируется до ручного восстановления схемы дежурным персоналом.


Для сокращения перерывов электропитания потребителя также применяются схемы автоматического включения резерва (АВР). В общем случае для шин 6-35 кВ данный алгоритм выполняется следующим образом:


1. Пропадание напряжения на секции шин фиксируется защитой минимального напряжения.

2. Алгоритм АВР анализирует отсутствие срабатывания защит вводного выключателя и его включенное положение, из чего следует, что произошло отключение питания по высокой стороне трансформатора или на вышестоящем РУ.

3. АВР производит отключение вводного выключателя, чтобы избежать подачи напряжения на поврежденный участок сети, и подает команду на включение секционного выключателя для питания своей секции шин от ввода смежной секции.


Алгоритм АВР как правило дополняется контролем наличия напряжения на смежной секции от функции контроля напряжения терминалов в ячейке ТН или СВ.


При наличии отдельных измерительных трансформаторов напряжения на вводе на секцию АВР может быть дополнен функцией восстановления нормального режима. Терминал защит ВВ подключается в указанному ТН и при появлении на нем напряжения нормального режима после АВР производит отключение секционного выключателя и включение основного ввода питания. ВНР позволяет в автоматизированном режиме восстановить нормальную схему работы, снизить перегрузку силового оборудования и также повысить надежность снабжения конечного потребителя.


Указанный состав защит не является полным, существует множество других типов РЗиА,  применяемых как отдельные функции и в комплексе с вышеперечисленными, их выбор определяется типом присоединенной нагрузки, разветвленностью и режимами работы сети, а также требованиями по надежности энергоснабжения. Анализ каждого конкретного случая подразумевается на этапе выполнения проектной документации и расчета уставок, на основании которых и производится подбор применяемых функций и требований к устройствам, их осуществляющих. 

Что такое реле защиты?

  • Главная
  • > Продукты
  • > Реле защиты и средства управления
  • > Страницы реле защиты
  • > Что такое реле защиты
  • Печать

Страницы реле защиты

  • Что такое реле защиты

  • Как работают реле защиты?

  • Защита от замыкания на землю

  • Преобразование сопротивления заземления

  • Защита двигателя

  • Дополнительный мониторинг

  • Руководство по выбору ТТ

  • Часто задаваемые вопросы по промышленному УЗО

  • Обзор и приложения

  • Словарь терминов

  • Что такое дуговая вспышка?

Для тех из вас, кто интересуется, что такое реле защиты? У Литтельфьюз есть ответ. Реле защиты — это интеллектуальное устройство, которое получает входные данные, сравнивает их с заданными значениями и выдает выходные данные. Входными данными могут быть ток, напряжение, сопротивление или температура. Выходные данные могут включать в себя визуальную обратную связь в виде световых индикаторов и/или буквенно-цифрового дисплея, связь, контрольные предупреждения, аварийные сигналы, а также включение и выключение питания. Диаграмма, отвечающая на вопрос что такое реле защиты показано ниже.

РИСУНОК 1
Реле защиты могут быть как электромеханическими, так и электронными/микропроцессорными. Электромеханические реле представляют собой устаревшую технологию, состоящую из механических частей, которые требуют регулярной калибровки, чтобы оставаться в пределах предусмотренных допусков. Микропроцессорные или электронные реле используют цифровые технологии для обеспечения быстрых, надежных, точных и воспроизводимых выходных данных. Использование электронного или микропроцессорного реле вместо электромеханической конструкции дает многочисленные преимущества, включая повышенную точность, дополнительные функции, меньшее техническое обслуживание, меньшие требования к пространству и затраты в течение жизненного цикла.

Входы
Реле нуждается в информации от системы, чтобы принять решение. Эти входные данные могут быть собраны различными способами. В некоторых случаях провода в полевых условиях могут быть подключены непосредственно к реле. В других приложениях необходимы дополнительные устройства для преобразования измеренных параметров в формат, который может обрабатывать реле. Этими дополнительными устройствами могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, соединители напряжения, термометры сопротивления или другие устройства.

Настройки
Многие реле защиты имеют регулируемые настройки. Настройки пользовательских программ (уровни срабатывания), которые позволяют реле принимать решение. Реле сравнивает входные данные с этими настройками и реагирует соответствующим образом.

Процессы
Как только входы подключены и настройки запрограммированы, реле сравнивает эти значения и принимает решение. В зависимости от потребности доступны различные типы реле для различных функций.

Выходы
У реле есть несколько способов сообщить о том, что решение принято. Обычно реле приводит в действие переключатель (релейный контакт), чтобы указать, что входной сигнал превысил установленное значение, или реле может обеспечить уведомление с помощью визуальной обратной связи, такой как счетчик или светодиод. Одним из преимуществ электронных или микропроцессорных реле является возможность связи с сетью или ПЛК.

В качестве примера можно оценить работу термостата, используя схему на рис. 1. Измеряемым входом является температура, а входным устройством реле защиты является датчик температуры. Пользователь устанавливает желаемую настройку температуры (уровень срабатывания). Реле измеряет текущую температуру воздуха и сравнивает ее с заданной. Выходы можно использовать для управления (включение или выключение кондиционера или печи) и визуальной индикации на дисплее термостата.

Вам все еще интересно, что такое реле защиты? Получите дополнительную информацию о реле защиты прямо сейчас.

Что такое реле защиты и для чего оно используется

Содержание

Нам всем нужна бесперебойная работа электрической системы, будь то наш дом, офис или любое другое место. Проблема и электрическая неисправность могут повлиять на компоненты электрической системы, а также могут возникнуть другие проблемы. Новые реле защиты CHINT  включены в электрическую систему трехстороннего электропитания, чтобы любая неисправность могла быть обнаружена на ранней стадии и не мешала нормальному функционированию системы.

Что такое защитное реле?

Реле защиты были открыты более 150 лет назад. Распределительное устройство способно обнаружить любую неисправность в электрической системе. Реле может управлять автоматическим выключателем, чтобы изолировать любой неисправный элемент в системе. В электрическую систему можно установить защитное реле для отслеживания нештатных ситуаций в цепях.

Может измерять электрическую конфигурацию и определять, неисправна система или нет. Некоторые переменные электрической системы могут включать частоту, напряжение, ток, импеданс и фазовые углы. Когда переменная изменяется в своем измерении, сигнал неисправности отправляется на реле защиты вместе с ее местоположением и типом.

Как только реле защиты обнаружит неисправность, оно сработает автоматически и замкнет цепь отключения выключателя. Таким образом, неисправная цепь будет отключена от системы, а автоматический выключатель разомкнут.

Типы реле защиты

Доступны различные типы реле защиты. К важным и наиболее распространенным типам реле защиты относятся:

Реле максимального тока

Реле максимального тока могут срабатывать через ток. Реле имеет значение срабатывания и может начать работу, когда текущее измерение и количество превысят это значение. Два типа реле, обычно доступных на рынке, могут включать реле времени и реле мгновенного действия.

Чаще всего релейная система может содержать оба этих реле. Одним из недостатков реле максимального тока может быть то, что оно может также улавливать колебания тока и неисправности в соседних зонах.

Электромеханические реле

Электромагнитные реле — это самые ранние из созданных реле, которые до сих пор используются во многих местах. Электромеханическое защитное реле обычно может управлять максимум двумя рабочими параметрами или защитными функциями. Также могут быть доступны более сложные разновидности электромеханических реле (которые могут функционировать на основе изменений электрических электромагнитных сил).

Реле направления

Реле направления могут быть активированы током, текущим в противоположных направлениях. Он может обнаруживать разницу между опорным током и током срабатывания. Фазовый угол разности также известен как поляризационная величина. Направленное реле можно использовать в сочетании с каким-либо другим реле, чтобы улучшить селективность и возможности системы релейной защиты.

Дифференциальные реле

Дифференциальное защитное реле может работать, сравнивая разницу между величиной и значениями «входящего» и «выходящего» тока. Система может быть изолирована, и цепь выключателя активирована, если разница превышает значение срабатывания.

Дистанционные реле

Дистанционное реле может работать, вычисляя разницу между импедансом системы и разницей тока между неисправным местом и местом установки. Он может реагировать на изменения соотношения напряжений и токов. Реле часто используется в защите линий электропередач.

Реле управления

Реле управления можно использовать для определения того, находится ли неисправность внутри или снаружи защищаемой линии. Пилот или канал связи системы может передавать информацию между терминалами. Дальнейшее действие системы может отличаться в зависимости от места возникновения проблемы. Автоматический выключатель системы блокируется или предотвращается, когда неисправность находится за пределами защищаемой линии. Когда проблема возникает внутри защищаемой линии (или внутри системы), автоматический выключатель срабатывает.

Для чего используется реле защиты?

Как указывалось ранее, реле защиты энергосистемы могут защитить электрическую систему от неисправностей. Система может обнаруживать и локализовать дефекты и электрические линии , а также может автоматически инициировать защитные меры и действия схемы управления.

В настоящее время защитные реле могут состоять из нескольких различных реле, объединенных в одну. Эти реле также могут иметь различные типы приводов и могут управлять различными аспектами системы. Реле системы может реагировать на определенные заданные входные данные, а их комбинация имеет дело с множеством различных проблем и условий.

Как работают реле защиты?

Реле разных типов могут иметь свои исполнительные системы. Они могут функционировать на основе различий в импедансе, напряжении, токе и других аспектах и ​​параметрах электрической системы. Реле защиты в основном работает как датчик. Он может определить место неисправности и затем сигнализировать о срабатывании автоматического выключателя .

Автоматический выключатель отключает неисправную систему от остальной системы, и непрерывность электропитания не нарушается. Количество отказов также сокращается, что гарантирует, что система сможет снова работать бесперебойно в кратчайшие сроки.

Новые комбинированные реле защиты, которые могут включать в себя множество различных датчиков и разновидности реле защиты, могут определять различные неисправности и проблемы. Неудивительно, что это наиболее распространенные системы, используемые сегодня в самых разных сценариях!

Заключение

Неисправность и нежелательное изменение переменных, в том числе напряжения и тока, могут привести к выходу из строя электрической системы и другим проблемам и проблемам.

Релейные защиты: Релейная защита | АО «Системный оператор Единой энергетической системы»