2. Основные требования, предъявляемые к р.З.

К РЗ применяют следующие требования:

1. Быстродействие - защита должна отключать повреждений элемент максимально быстро, чтобы предотвратить или уменьшить размеры повреждений и сохранить нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, исключить нарушение параллель­ной работы генераторов.

Зависит от величины остаточного напряжения UОСТ – чем оно меньше, тем хуже условия устойчивости и тем быстрее нужно отключать КЗ. Наиболее тяжелый случай по условию устойчивости является 3х фазные КЗ и 2х фазные КЗ на землю в сети с глухо заземлённой нейтралью (т.к. происходит наибольшее снижение всех междуфазных КЗ).

Если UОСТ < 60 % UНОМ то следует быстро отключать повреждение. tОТКЛ=tЗ+tВ.

Быстродействующими считаются 0.1 – 0.2 сек. Современные быстродействующие защиты 0.02 – 0.04 сек.

2. Селективность (избирательность) - защита должна выявлять место повреждения и отключать его только ближайшими к нему вы­ключателями, т.е. отключаться должен только поврежденный элемент сети, а неповрежденный - оставаться в работе.

3.Чувствительность - защита должна обладать такой чувстви­тельностью (реакцией) к тем видам повреждений и нарушениям нор­мального режима в данной электрической установке или электриче­ской сети, на которые она рассчитана (с необходимым запасом), чтобы было обеспечено ее действие в начале возникновения повреждения, чем сокращаются размеры повреждения оборудования в месте КЗ. Чувствительность защиты должна обеспечивать ее действие не только на участке, где она установлена, но и на смежных участках - такое действие защиты называется дальним резервированием.

Каждая защита должна действовать не только при металлическом КЗ но и при замыкании через переходное сопротивление, обусловленное эл. дугой.

Т.о. чувствительность должна быть такой чтобы она действовала при КЗ в конце линии (установленной для нее зоны) в минимальном режиме но и при замыканиях через эл.дугу

4. Надежность - защита должна правильно и безотказно дейст­вовать на отключение выключателей оборудования при всех его по­вреждениях и нарушениях нормального режима работы, когда это предусмотрено; не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено и должна дейст­вовать другая защита.

3.Типы реле, их классификация. Электромагнитные реле, принцип действия, основные параметры.

Все реле подразделятся на три группы.

1. Основные реле, непосредственно реагирующие на изменение контролируемых величин, например тока, напряжения, мощности, частоты, сопротивления и т.д.

2. Вспомогательные реле, управляемые другими реле и выпол­няющие функции введения выдержки времени, размножения сигна­лов, передачи команд от одних реле к другим, воздействия на выклю­чатели, сигналы и т.п.

3. Сигнальные (указательные) реле, фиксирующие действие защиты и управляющие звуковыми и световыми сигналами (звуковая и световая сигнализация).

Все реле имеют воспринимающий орган, который непосредствен­но воспринимает изменения электрических величин, подведенных к реле, и производит соответствующие им изменения в других органах или частях реле, и исполнительный орган, который, воздействуя на внешние цепи, производит отключение выключателей, подачу преду­предительных сигналов или запуск других реле. Исполнительным ор­ганом являются контакты реле. Кроме того, некоторые реле имеют орган замедления или выдержки времени,

В зависимости от электрической величины, на которую реагирует воспринимающий орган, электрические реле бывают: тока, напряже­ния, мощности, сопротивления и частоты, а по характеру изменения воздействующей величины делятся на реле увеличения величины, или

максимальные, и реле уменьшения величины, или минимальные. Мак­симальные реле срабатывают, когда значение воздействующей вели­чины превосходит заданную, а минимальные - когда значение воздей­ствующей величины снижается ниже заданной.

По способу включения воспринимающего органа различаются ре­ле первичные, у которых воспринимающий орган включается непо­средственно в цепь защищаемого элемента, и вторичные, у которых воспринимающий орган включается через измерительные трансфор­маторы тока и напряжения.

По способу воздействия исполнительного органа различаются ре­ле прямого действия, у которых исполнительный орган отключает выключатель путем механического воздействия, и реле косвенного действия, исполнительный орган которых воздействует на привод в облаыключателя с помощью оперативного тока.

Электромагнитные реле

Как ранее так и сегодня в устройствах релейной защиты и автоматики систем электроснабжения

используют электромеханические реле: электромагнитные, индукционные магнитоэлектрические. По назначению они делятся на измерительные и логические. Под электромеханическим реле, согласно ГОСТ 16022-83 понимают электрическое реле, работа которого основана на использо­вании относительного перемещения его механических элементов под воздействием электрического тока, протекающего по его обмотке.

На основе электромеханических систем можно создать измеритель­ные реле с одной воздействующей величиной и более, реагирующие элементы схем сравнения, а также реле для логической части автомати­ческих устройств. Как и прежде, широко применяются электромагнит­ные и индукционные измерительные реле, причем в первом случае осу­ществляется сравнение величин по абсолютному значению, а во втором — их сравнение по фазе. Реле логической части (промежуточные и реле времени) обычно являются электромагнитными. Магнитоэлектриче­ские и поляризованные реле (электромагнитные реле со вспомогатель­ным поляризующим магнитным полем) используют в качестве реаги­рующих элементов схем сравнения.

Для построения электромагнитных реле обычно используют сле­дующие электромеханические системы: с втягивающимся якорем (рис. 2.1, а), с поворотным якорем (рис. 2.1. б); с поперечным движением якоря (рис. 2.1, в). Действие таких реле основано на взаимодействии между ферримагнитным якорем 2 и магнитным полем обмотки 6, обтекаемой током IP. Реле косвенного действия имеет контактную систему, которая состоит из неподвижной 3 и подвижной 4 частей. Подвижная часть связана с якорем реле. При отсутствии тока в обмотке 6 якорь удерживается в исходном положении противодействующей пружин с усилием FП при этом контакт реле разомкнут (замкнут).

При прохождении по обмотке реле тока возникает магнитный поток Ф, замыкающийся через магнитопровод электромагнита, воздушный зазор и якорь. При этом создается электромагнитная сила FЭ, стремя­щаяся притянуть якорь реле к электромагниту - обусловить действие реле. Этому противодействует спиральная пружина 5. Сила притяжения якоря пропорциональна квадрату магнитного потока, который при ненасыщенном сердечнике пропорционален току в обмотке реле.

При увеличении тока до значения, при котором электромагнитная сила становиться больше силы пружины, веса якоря и силы трения, якорь притягивается к полюсам магнитопровода и подвижный контакт 4 замыкает пару неподвижных контактов:

Когда ток, протекающий по обмотке реле уменьшается до некоторого значения, якорь возвр. в исходное положение и контакты реле размыкаются. Током срабатывания реле IC обычно называют минимальный ток при котором реле замыкает свои контакты. Током возврата реле IB называется максимальный ток, протекающий по обмотке реле, при котором якорь возвращается в исходное положение. Их отношнение называется коэффициентом возврата

для реле тока максимального действия IC> IВ, следовательно, kB всегда меньше 1. Желательно иметь kB максимально близкий (но не равный) к 1.

При периодическом изменении направления переменного тока, проходящего по обмотке электромагнитного реле, также периодически изменяется полярность намагничивания сердечника и якоря. Поэтому сердечник и якорь всегда обращенны друг к другу разноименными полюсами и притягиваются. Следовательно, направление силы притяжения якоря не зависти от направления тока в обмотке реле, и поэтому электромагнитные реле могут применяться в цепях как постоянного так и переменного тока.