3.4 Эқ асқын жүктемеден қорғау.

АҚ орамындағы тоқтың өсуі орамдардың оқшауламаларының ,статордың өзекшесінің және ротордың қызуына соқтырады. Оқшауламаның температурасын көтерілуі яғни жұмыс кезіндегі температурасының рұқсат етілген температурасының азаюы,оқшауламаның мерзім уақытын төмендетеді,ал орамның қосымша қызуы деформацияға әкеліп соқтырады.

Асқын жүктеме екіге бөлінеді: уақытша орам температурасы рұқсат етілген температураға жетпегенде , ұзақ орам температурасы рұқсат етілген температурамен тең болғанда.

Температураның өсуі ∆θ мына түрде анықталады:

∆θ = ∆θ_∞ (1 – е^{- t/T} ) (3.15)

мұндағы ∆θ_∞ - берілген жылу режиміне сәйкес температураның өсуі ;

t – асқын жүктеме уақыты;

Т – қыздыру уақытының тұрақтысы.

Бұл (3.15) формуласы АҚ суық түріндегі келтірілген (АҚ температурасы қоршаған ортаның температурасымен бірдей болғанда ) ,ал АҚ жұмыс барысында қоршаған ортаның температурасынан асатын болса ∆θ онда температураның өсуі мына түрде болады:

∆θ = ∆θ_∞ (1 – е^{- t/T} + ∆θ₀ · е^{- t/T} ) (3.16)

АҚ суыту процесі мына теңдеу бойынша сипатталады:

∆θ = ∆θ_нач · е^{- t / Т1} (3.17)

мұндағы: ∆θ_нач – суыту кезіндегі температураның өсуі;

Т1-суыту уақытының тұрақтысы.

Т1=Т –жұмысқа қосылған АҚ үшін ;

Т1 = (1,5 ÷ 1,4) Т – сөніп тұрған АҚ үшін .

Шығарылатын жылу тоқ квадратына пропорционал,сондықтан оны мына түрде жазуға болады:

∆θ_∞ = ∆θ_доп ( I / I_доп )² (3.18)

мұндағы: ∆θ_доп – статор орамының рұқсат етілген температурасы рұқсат етілген тоқ кезінде.

I_доп – рұқсат етілген тоқ,оны статордың рұқсат етілген тоғына тең деп аламыз.

(3.15) және (3.18) формулаларды қосып мына формуланы алуға болады:

∆θ = ∆θ_доп ( I / I_доп )² · (1 – е^{- t/T} ) (3.19)

(3.19) формуласындағы t бойынша АҚ асқын жүктеме уақыты былай есептеледі:

t_доп =Т · ln (К²_I / К²_I – 1) (3.20)

мұндағы К_I = I / I_ном

АҚ сөндірген кезде технологияның режимін бұзбаса немесе қосу және өздігінен қосу ауыр шарт тудырса,онда релейлік қорғаныстың асқын жүктемесі болғанда АҚ сөндіруге болады.

РТ-40,РСТ-11,РСТ-13 және РТ-80 релелер арқылы асқын жүктемеден қорғау. АҚ номинал тоғы бойынша релейлік қорғанысының асқын жүктемеден біріншілік іске қосу тоғын табамыз:

I_с.з. = (К_отс / К_в) · I_дл.АҚ (3.21)

мұндағы: К_отс - салу коэффициенті,релейлік қорғаныста сигналға 1,05-ке тең, ал сөндіруге 1,1 ÷ 1,2-ге тең.

К_в – қаита оралу коэффициенті:

РТ-40 және РТ-80 релері үшін 0,8-ге тең;

РСТ-11 және РСТ-13 релері үшін 0,9-ға тең.

I_дл.АҚ – АҚ рұқсат берілген тоғы, АҚ номинал қуаты ПУЭ бойынша былай анықталады:

I_дл.АҚ = 1,1 · I_{ном АҚ} (3.22)

(3.22) формуласына сан мәндерін қойып есептейміз:

I_дл.АҚ =1,1 · 342,1 = 376,3 А

Релейлік қорғанысының максималды асқын жүктемеден РТ-40 релесімен іске қосу тоғы мына түрде анықталады:

I_с.з. = 1,5 · I_дл.АҚ (3.23)

(3.23) формуласына сан мәндерін қойып есептейміз:

I_с.з. = 1,5 · 376,3 =564,45 А

Релейлік қорғанысының асқын жүктеменің уақыт күтімі қорғаныстың қайта қосқанда және қосу барысында іске қосылмауы мына түрде анықталады:

t_с.з. ≥ К_зап · t_пуск (3.24)

мұндағы : К_зап – қосымша коэффициенті 1,3-ке тең;

t_пуск - АҚ қосу уақыты немесе АҚ қайта қосу уақыты. Ол келесі формула арқылы анықталады:

t_пуск = 0,1096·(J_АҚ + J_м) · ( n_ном /100 )² / Р_ном · (m_max · К²_u –m_тр) (3.25)

мұндағы: J_АҚ және J_м – АҚ және бқлшектердің динамикалық инерция моменттері;

n_ном – 1 минуттегі номинал айналу саны;

Р_ном - АҚ номинал қуаты;

m_max – максималды моментінің номинал моментіне қатынасы;

m_тр – статикалық моментінің кедергісі;

К_u - коэффициент,төмендегі формула арқылы табылады:

К_u = U_раб / U_ном (3.26)

АҚ қосу және қайта қосу уақыты t_с.з. рұқсат берілген уақыттан t_доп аз болуы керек. Егер t_доп берілген болса , онда асқын жүктеменің релейлік қорғанысы мына түрде болады:

t_с.з. = (0,8 ÷ 0,9) · t_доп (6.27)

Ал енді асқын жүктеменің іске қосу тоғын анықтаймыз:

I_с.р. = К_н · К⁽³⁾_сх · I_ном / К_в · n (3.28)

(3.28) формуласына сан мәндерін қойып есептейміз:

I_с.р. = 1,2 · √3 · 342,1 / 0,8 · 60 = 14,8 А

РТ-40/20 релесінің іске қосу тоғы 5-20 А-ге дейін болғандықтан тоқ релесін аламыз.

3.5 Қозғалтқыштың дифференциалдық қорғанысы.

ЭҚ қорғанысы статор ораушында көп фазалы қ.т. кезінде немесе екі фазалы қ.т. кезінде тоқтық бөлік керекті сезімталдықты көрсетпесе бұл кезде ЭҚ дифференциалдық қорғанысын қолданамыз. Дифференциалды қорғаныс негізінен қуаты 2000-5000 кВт ЭҚ-та орындалуы міндетті. Қуаты 2000-3000 кВт ЭҚ тоқтық бөліктің керекті сезімталдық орындалмаған уақытта К_ч < 2 дифференциалдық қорғаныстар қолданады.

Дифференциалдық қорғанысының жұмыс істеу принципі,ол ЭҚ статор ораушының екі жағынан да трансформация коэффициенті бірдей, бір типті ТТ орнатылады.

ЭҚ жай режимінде ТТ_I және ТТ_II арқылы бір және біріншілік тоқ I_I өтеді. Осыған байланысты екіншілік тоқтар I_{I 2} және I_{II 2} реле ораушысында бір-бірімен бірдей және бағыттары жағынан қарама-қарсы. Осы кездегі теңдіксіз тоғы мына түрде болады.

I_c.p. = I_{I 2} – I_{II 2} = I_н.б. (3.29)

а) б)

1-сурет : а) жай режим ; б) қ.т. кезіндегі режим.

ЭҚ жай режимнде қорғаныс орындалмайды себебі I_н.б. < I_c.p., ал енді АҚ статор ораушында қ.т. болғанда біріншілік тоқ I_I ТТ₂ өте алмайды , өйткені олардың екіншілік тоғы нөлге тең болып, реледе толық біріншілік қ.т. тоғы өтіп жүргендіктен , қорғаныс релесі іске қосылып ажыратқышты сөндіреді. Ол келесідей көрсетіледі:

I_p = I_{I 2} = I_к.з. / n_т > I_с.р. (6.30)

мұндағы: I_к.з.- толық біріншілік қ.т. тоғы.

Ал бір фазалы жерге қ.т. болған ЭҚ-да дифференциалдық қорғаныс екі фазалы түрде орындалуы керек (2-сурет ). Дифференциалды қорғаныстың реленің орындалу тоғы I_с.р. беріктік коэффицентіне К_н байланысты және ұқсас болуы керек. Негізінен К_н=1,5÷2 деп , теңдіксіз тоқ арқылы I_н.б.max табылады. Бұл тоқ I_н.б.max жұмысқа қосылған , сынбаған ЭҚ релелік қорғанысында өтетін максимал біріншілік тоғымен бірге өтеді. ЭҚ өтірік зақымдарынан сақтайды.

I_с.р. = К_н · I_н.б.max (6.31)

Максималды біріншілік тоқ ЭҚ шығаратын тоғы болып саналады:

I_n.max = К_п · I_ном (6.32)

мұндағы : К_п – ЭҚ шығаратын тоқ еселігі.

Теңдіксізтоғы ТТ қателік пайда болғандықтан,ТТ таңдаған кезде және жалғанатын сымдардың қимасының дифференциалды қорғанысы бұл қателік 10% немесе 0,1 максималды тоқтың 0,1 дифференциалды қорғанысындағы бұзылмаған ЭҚ-та максималда теңдіксіз тоғы мына түрде болады:

I_н.б.max ≤ 0,1· К_п · I_ном / n_т (6.33)

2-сурет

ЭҚ қосқандаболатын өтпелі порцесттер немесе сыртқы қ.т. немесе кернеудің орнығуы кезінде біріншілік тоқта апериодикалық құраушысының көмегімен теңдіксіз тоғы үлкен мәнге дейін жете алады. Бұл апериодикалық құраушысы арқылы теңдіксіз тоғының өсуі К_а коэффициенті арқылы ескеруге болады. Бұл коэффициенті мәнін екіге тең деп аламыз, егер қорғаныс ретінде тез аралық максимальды тоқтық реле қолданса,ал қорғаныс ретінде арнайы тоқтың реле , аралық трансформатор арқылы қосылса коэффициент К_а=1 деп аламыз.

Егер дифференциалдық қорғаныста ТТ бір типтес болса,онда теңдіксіз тоғы 10%-тен аспайды . ТТ бір типтестігін және дифференциалдық қорғанысының теңдіксіз тоғын төмендету үшін біз бір типтес коэффициент К_одн қолданамыз. Ол сериялы ТТ үшін К_одн=0,5 деп алынады.

Қазіргі кезде кернеуі 1000 В-тан жоғары ЭҚ дифференциалды қорғанысы үшін біртиптес, бір сериялы,бірдей трансформация коэффициенті бар ТТ таңдалады. Ол 10% қателік үшін алынады. Сонымен ЭҚ дифференциалды қорғанысының теңдіксіз тоғы мына түрде анықталады.

I_н.б.max ≤ 0,1 · К_а · К_одн · К_п · I_ном / n_т (6.34)

ал дифференциалды қорғанысының релелік орындалу тоғы мына түрде анықталады:

I_с.р. = 0,1· К_а · К_н · К_одн · К_п · I_ном / n_т (6.35)

Сонымен қатар біріншілік орындалу тоғы мына формула арқылы анықталады:

I_с.з. = 0,1· К_а · К_н · К_одн · К_п · I_ном (6.36)

Бірақ үлкен беріктік үщін және сезімталдықты қанағаттандыру

үшін I_с.з. келесі түрде болады.

I_с.з. = (1,5÷2) · I_ном (6.37)

6.6 АҚ-тың дифференциалды қорғанысын ДЗТ-11 арқылы есептеу.

АҚ-тың тежелу ораушысы нөльдік шығысында қосылған деп есептейміз. Бұндай қосулар АҚ қосқан кезде немесе қорғалатын зонадан тыс қ.т. кезіндегі тежелулі қосқыш тоғы және қорландыру АҚ болады. Қорғалатын зонада қ.т. кезінде берілген тежелу бұл қорғаныстың сезімталдығына әсері аз.

АҚ-ты қосқан кезде реленің іске қосылуы орындалмау үшін,мына шарт орындалуы керек:

I_н.б. · ω_раб ≤ I_торм · ω_торм · tg α (6.38)

мұндағы: ω_раб және ω_торм – ДЗТ-11-дың жұмысты және тежелу орамдарының саны.

tg α – тежелу сипаттамаларды анықтайтын коэффициент.

ω_раб мына түрде анықталады:

ω_раб = F_c.p.o. / I_c.p.o. (6.39)

мұндағы : F_c.p.o. және I_c.p.o. – тежелуі жоқ болған кездегі магнитті қозғағыш күші және іске қосу тоғы. Бұдан біз келесі формуланы аламыз:

I_c.p.o. = I_н.б. · F_c.p.o. / I_торм · ω_торм · tg α = C·(1 / ω_торм) (6.40)

мұндағы: С – пропорционалды коэффициент.

Осыдан реленің бастапқы іске қосу тоғы тежелуші ораушының орам санына кері пропорционал, сондықтан тежелуші ораушының орам санын максималды түрде аламыз ω_торм =24.

Теңдіксіз тоқты табу үшін біз ең алдымен салыстырмалы біріншілік тоқтың ТТ екінші бөлігінің салыстырмалы кедергісінің I_{1 уд} · Z₂ көбейтіндісін табамыз:

I_{1 уд} · Z₂ = (К_пуск · I_{ном АҚ} / К₁) · (Z₂ / S · ω₂) (6.41)

мұндағы : К_пуск – іске қосу тоқтың қалдықсыз бөлінгіш еселік;

I_{ном АҚ} – АҚ біріншілік номинал тоғы;

К₁ - ТТ трансформация коэффициенті;

Z₂ - ТТ екінші бөлігінің салыстырмалы кедергісі;

S - ТТ магнитті өзекшесінің қимасы;

ω₂ – ТТ екінші ретті ораушының орам саны.

(6.38) формуласы арқылы жұмыстық ораушының санын анықтаймыз.

мұндағы : ω_торм = 24 ; tg α = 0,75 ; К_отс = 1,5 ; К = 0,8 деп алып ω_торм мәнін табамыз:

ω_раб ≥ 0,8 · I_торм · 24 · 0,75 / 1,5 · I_н.б. (6.42)

(6.42) формуласын тағыда мына түрде жазуға болады:

ω_раб ≥ 9,6 · I_торм / I_н.б. (6.43)

Тежеулі тоқты қосу режимінде анықтаймыз:

I_торм = К_пуск · I_{ном АҚ} (6.44)

Енді қорғаныстың іске қосылуының біріншілік тоғын, ТТ екінші ораушысына бағытталған.

I_c.p.o. = F_c.-p.o. / ω_раб (6.45)

ДЗТ-11 релесі үшін F_c.-p.o. = 100 А. Релейлік қорғанысының бастапқы іске қосу тоғы АҚ номинал тоғына пропорционал :

I*_c.p.o. = (I_c.p.o. / I_{ном АҚ}) · К₁ (6.46)

Релейлік қорғанысының сезімталдық коэффициенті екі фазалы металды қ.т. режимінде анықталады:

К_ч⁽²⁾ = F_раб / F_раб.ср. ≥ 2 (6.47)

мұндағы : F_раб – екі фазалы қ.т. кезінде реледегі жұмыстық магнитті қозғаушы күші;

F_раб.ср. – реледегі тежеуші тоқтың ескеруімен релені іске қосуының жұмыстық магнитті қозғаушы күші.

Жұмыстық магнитті қозғаушы күші F_раб мына түрде анықталады:

F_раб = I_раб · ω_раб = I_k⁽²⁾_min · К_сх · ω_раб / К₁ (6.48)

мұндағы : I_k⁽²⁾_min – желі жағынан қозғалтқыштың шығуындағы екі фазалы қ.т. біріншілік тоғы;

К_сх – желі жағынан ТТ сызбасының қосылу коэффициенті; К_сх =1:

К₁ – желі жағынан ТТ трансформация коэффициенті.

Реленің іске қосылуының жұмыстық магнитті қозғаушы күші келесі түрде анықталады:

F_{раб.с.р.} = F_c.p.o. / (1 – ( F_тор / F_раб ) · 0,96) (6.49)

мұндағы : F_тор – реленің тежелу магнитті қозғаушы күші.Олбылай анықталады:

F_торм =I⁽²⁾_торм · ω_торм = √3/2 · К_пуск · I_{ном АҚ} · ω_торм · К_сх / К_1н ()

мұндағы : К_1н – нөльдік шығуындағы ТТ трансформация коэффициенті.\

АҚ қайту тоғын есептеу үшін жұмыстық магниттелу күшті былай анықтаймыз:

F_раб = (I_k⁽²⁾_min · ω_раб / К₁) + (0,87· К_пуск · I_{ном АҚ} · ω_раб / К_1н) (1)

Берілген АҚ үшін ДЗТ-11 релесімен жүргізілетін есептер қарастырайық. Берілгені ТТ нөльдік және шығуларындағы жалғану сызбасы, нөльдік шығуындағы ТТ трансформация коэффициентін білеуіміз керек.

Аз жүктелген ТТ екінші тізбектің жүктемесі анықталады:

Z₂ = √((К_сх · R_k + 0,1+R²_вт )² + Х²_вт) ()

Ал енді біріншілік теңдіксіз тоғын есептейміз:

I _н.б.= I_н.б.1 · К_пуск · I_{ном АҚ} ()

Тежеулік тоқты табамыз:

I_торм = К_пуск · I_{ном АҚ} ()

Негізінен тежеулік ораушының орам санын ω_торм =24 деп ала отырып жұмыстық орам санын анықтыймыз:

ω_раб ≤ 9,6 · I_торм / I_н.б. (6.55)

Шыққан санды ω_уст берілген орамнан кіші деп аламыз. ω_раб < ω_уст .

АҚ номиналды тоқ арқылы бастапқы іске қосқыш тоғын анықтаймыз:

I_c.p.o. = (100 / ω_уст) · (К₁ / I_{ном АҚ}) ()

Релейлік қорғанысының сезімталдығын анықтау үшін F_раб , F_торм , F_{раб.с.о.}.

Жұмыстық магнит қозғаушы күшті (6.48) формуласы арқылы анықталады. Осы күшті тағыда АҚ шығуындағы екі фазалы қ.т. тоғы арқылы табамыз.

F_раб = (I_k⁽²⁾_min · ω_уст / К₁) ()

Реледегі тежеулік магнитті қозғаушы күшті мына формуламен анықталады:

F_торм =(0,87·К_пуск · I_{ном АҚ} · ω_торм · К_сх / К_1н) ()

(6.49) формула арқылы реленің іске қосуының магнитті қозғаушы күшін анықтаймыз F_{раб.с.р.} ,ал енді диференциалды қорғанысының сезімталдық коэффициентін анықтаймыз К_ч⁽²⁾ (6.47) формуласы арқылы. Сезімталдық коэффициенті екіге тең немесе одан да үлкен болуы керек. 3200кВт ЭҚ дифференциалдық қорғанысын есептейміз:

I_{ном АҚ} =Р/√3 · U ·соs φ = 6300/√3 · 6 · 0,9 = 673,5А

К_пуск =5,6 ; ТПЛ-10: К₁=120;S=19,3 · 10^-4 м² ; ω₂=119; R_вт=0,24; L_к=4 м-кабель ұзындығы; ρ=0,0176 Ом·мм²/м ; кабель қимасы S=2,5 мм².

АҚ қосылған ТТ үшбұрыш болып жалғанады:

Теңдіксіз тоқты табамыз:

I _н.б.= 0,38 · 5,6 · 673,5 =1433,2 А

Тежеулі тоқты (6.54) формуласымен анықталады:

I_торм = 5,6 · 673,5 =3771,6 А

ДЗТ-11-дың жұмыстық орам санын анықтау үшін ω_торм =24 деп алып (6.55) формуласы арқылы табамыз:

ω_раб ≤ 9,6 · 3771,6 / 1433,2 =25,2 орам

Осыдан ω_уст = 25 орам деп аламыз.

АҚ релейлік қорғанысының бастапқы іске қосу тоғын (6.46) формула арқылы табамыз:

I*_c.p.o. = (I_c.p.o. / I_{ном АҚ}) · К₁ = 4 · 120 /673,5 =0,71 А

мұндағы I_c.p.o. төменде көрсетілген формула арқылы табамыз:

I_c.p.o. = F_c.-p.o. / ω_раб =100 / 25 = 4 А

Екі фазалы қ.т. I_k⁽²⁾_min =15000А деп есептей отырып магнитті қозғаушы жұмыстық және тежеулік күштерді (6.48) және (6.50) формулалармен анықталады:

F_раб = 15000 · 1· 25 = 3125 А

F_торм = √3/2 · 5,6 · 673,5 · 24 · 1 / 120 = 923,8 А

(6.49) формула арқылы жұмыстық магнитті қозғаушы күштің іске қосуын анықтаймыз:

F_{раб.с.р.} = 100_. / (1 – ( 923,8 / 3125 ) · 0,96) =147,8 А

Сезгіштік коэффициентін (6.47) формуласы арқылы анықтаймыз:

К_ч⁽²⁾ = 3125 / 147,8 = 21 ≥ 2

ДЗТ-11 релесінің сезгіш коэффициенті екі есе көп РНТ-565 , ЯРЭ2201 релелеріне қарағанда.

ЯРЭ2201 блоктық реле қорғанысының дифференциалдық қорғанысын ДЗТ-11 релесімен салыстыратын болсақ: ДЗТ-11 релесі механикалық түрінде жұмыс істейді, ал ЯРЭ2201 ол контактісіз тоқтық реле түрлеріне жатқызуға болады. ЯРЭ2201 блоктық қорғанысының паспорттық берілгендерді қарастыратын болсақ, бұл қорғаныстың сезгіш коэффициенті ДЗТ-11 релесінің сезгіш коэффициентімен салыстыратын боласқ ЯРЭ2201 сезгіш коэффициенті өте сезімтал болып шықты. Бірақта ДЗТ-11 релесі кең және берік қолданғандықтан мен осы реле түрін қолдандым.

3.1 Оперативтi тоқ көздерi

Станцияда приборлар мен басқару аппараттарының жұмыс iстегенде қосалқы тоқ көзi ретiнде оперативтi тоқ болып табылады. Бұл тоқ көзi объектiде үш фазалы айнымалы тоқ жоғалып кеткен уақыттағы бас-қару жүйесiнiң жұмыс режимын үздiксiз iстеп тұруын қамтамасыздандырады. Сондықтан да станция мен қосалқы станцияда оперативтi тоқ көзi ретiнде болат-қышқылды (свинцовая-кислотная) аккумулятор батареялары қолданылды. Номинал кернеу 220 В.

Егерде аккумулятор батареясы үнемi құрамындағы сақталып тұрған энергиясын беруге дайын болу үшiн аккумулятор батареясына үнемi тұрақты зарядталу режимiн таңдайда. Осы мақсатпен зарядтаушы, түзету- шi қондырғысын таңдаймыз. Түзету қондырғысын аккумулятор батареясы мен 0.4 кВ өзiндiк қажеттiлiктегi шина жүйесiнiң арасына орнатылады.

Айнымалы тоқтан кернеу жоғалған уаққытта және зарядтаушы қондырғы өшiп қалған уақытта аккумулятор батареясы барлық жүктеменi өзiне алады .

Аккумулятор батареясы зарядтаушы үшiн бiр жалпы станциялы зарядтаушы агрегат қолданылады, ол асинхронды қозғалғыш (генератор постаянного тока) немесе арнайы түзетушi қондырғы болып табылады.

Аккумулятор батареясын апат уақытындағы жарықтандыруды қоректiндiредi, және өзiндiк қажеттiлiгi жұмыс iстеп тұрған жауапты электр қондырғыларын да қоректендiредi.

Аккумуляторная батарея тұрақты режимде үнемi зарядталған режимде жұмыс iстегендiктен, тұрақты жүктемесi болмайды. Ал апат болған жағдайда станцияның аппаттық жүктемесiн негiзiнен аккумуляторная батарея өзiне алады. Аппатты режим кезiндегi аккумулятор батареясының жұмыс iстеу ұзақтық уақыты t_р = 0.5 сағ, ал оқшауланған электр станциясында 1 сағ.

3.2 Релелік қорғауды қарастыру

Релелік қорғаудың міндеті. Энергетикалық жүйелердің электрлік станцияларының электр жабдықтары электр желілері және электрэнергиясын тұтынушылардың электр қондырқылары зақымдалуы және соның салдарынан төтенше жағдайлар тууы мүмкін.

Энергетикалық жүйелердің элементтеріндегі зақымданулар көбінесе, тоқ шамасының өсуімен және кернеудің төмендеуімен сипатталады.

Тоқтың тым жоғары көтерілеген шамасы зақымдалған жердің бүлінуін және тоқ өтетін зақымдалмаған байланыс жолдарымен жабдықтардың қауіпті қыздырылуын туғызатын көп мөлшерде жылу бөледі.

Кернеудің төмендеуі электр энергиясын тұтынушылардың қалыпты жұмысын және генераторлармен жалпы энергетикалық жүйенің параллель жұмысының тұрақтылығын бұзады.

Төтенше жағдайлар көбіне кернеу, тоқ және жиілік шамаларының рұхсат етілген мәндерінен ауытқуына әкеліп соқтырады. Жиілік пен кернеу төмендегенде, тұтынушылардың қалыпты жұмысы және энергетикалық жүйенің тұрақтылығы бұзылады, ал тоқ пен кернеу жоғарлағанда, жабдықтардың және электр тарату байланыс жолдары зақымдалуы мүмкін.

Сонымен зақымдаулар энергетикалық жүйенің және энергияны тұтынушылардың жұмысын бұзады, ал төтенше жағдайлар зақымдалудың пайда болу мүмкіндігін немесе энергетикалық жүйе жұмысының бұзылуын туғызады.

Энергетикалық жүйе және энергияны тұтынушылардың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін зақымдалған жерді зақымдалмаған желіден тезірек ажыратып, жүйе жұмысын қалыпты жағдайға түсіру керек.

Осыған байланысты, белгіленген операцияларды орындайтын және жүйемен оның элементтерін зақымдалудың және қалыпсыз режимдердің қауіпті салдарынан қорғайтын автоматикалық қондырғыларды жасау және пайдалану қажет болды. Алғашқы кезде қорғағыш құрылғылар ретін балқымалы сақтандырғыштар қолданылды. Бірақ электр қондырғылардың қуаты мен кернеуінің өсуіне және олардың коммутация сызбаларының күделенуіне байланысты қоғадың бұл тәсілі жекткіліксіз болып, релелік қоғау деп аталып кеткен, арнайы автоматтар – релелердің көмегімен орындалатын қоғау құрылғылары жасалды.