Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт электроэнергетики и информатики

Кафедра автоматизированных систем электроснабжения

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Электрические и электронные аппараты»

(ГОС – 2000)

для студентов всех форм обучения

специальностей 140610.65 Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений (181300) и 140604.65 Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов(180400)

(электротехника, электромеханика и электротехнологии)

Екатеринбург 2012

Задания и методические указания для выполнения практических работ по дисциплине «Электрические и электронные аппараты» для студентов всех форм обучения специальностей 140610.65 Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений (181300) и 140604.65 Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов(180400) (электротехника, электромеханика и электротехнологии). Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2012. 12 с.

Составитель: к.п.н., доцент Е.Д. Тельманова

Одобрены на заседании кафедры автоматизированных систем электроснабжения. Протокол от 12.01.2012, № 5.

Зав. кафедрой

автоматизированных

систем электроснабжения С.В. Федорова

Рекомендованы к печати методической комиссией Института электроэнергетики и информатики РГППУ

Протокол от 16.01.2012, № 4.

Зам. председателя методической

комиссии ЭлИн РГППУ А.А. Карпов

©	© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012

© Е.Д. Тельманова

Введение

В ходе практических работ по дисциплине «Электрические и электронные аппараты» выполняется исследование микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики.

Релейная защита и автоматика (РЗА) – это комплекс 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 ее исправной части. 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 релейная защита должна выявить повреждённый участок и отключить его от электроэнергетической системы.

Требования к релейной защите:

1. 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.

2. Селективность — свойство релейной защиты, характеризующее способность выявлять поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент только ближайшими к нему выключателями. Это позволяет локализовать повреждённый участок и не прерывать нормальную работу других участков сети.

3. Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в минимальном режиме работы энергосистемы.

4. Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов, для 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.

Эволюция элементной базы релейной защиты и автоматики

В настоящее время до сих пор эксплуатируются электромеханические защитные устройства, которые обладают следующими недостатками:

1. Большие габариты, следовательно, большие релейные залы и увеличение строительной части.

2. Большое количество использования медных кабелей и перегрузка источников питания.

3. Большая номенклатура изделий (каждое изделие для своей цели).

4. Трудоемкость обслуживания (регулировка реле).

5. Большое число запчастей и запасных реле, которые необходимо иметь.

6. Низкая точность срабатывания из-за высокой температуры и частотной зависимости.

7. Зависимость надежности реле от механических элементов.

8. Отсутствие информации о рабочем состоянии реле в период эксплуатации.

Для преодоления этих негативных факторов появились качественно новые решения, особенно когда появились полупроводниковые приборы. Однако использование полупроводников в реле строении вызвало ряд новых проблем:

1. Низкая помехозащищенность

2. Плохая взаимозаменяемость элементов, из-за разброса параметров. Поэтому полупроводниковые устройства РЗ и автоматики на сегодняшний день вытесняются устройствами, выполненными на основе интегральных микросхем.

Однако использование таких панелей имеет следующие недостатки:

1. Сохранились больше габариты.

2. Сохранилась функциональная разобщенность устройств и элементов РЗА.

3. Увеличилось количество коммутирующих связей между устройствами, следовательно, риск ошибок оперативного персонала.

4. Узкая специализация сохранилась

5. Сохранилась система периодического технического обслуживания.

Революционный скачок в релестроении возник, когда начались промышленно изготавливаться микросхемы и микропроцессоры.