Введение

Ни один элемент электроэнергетической системы (генератор, трансформатор, линия электропередачи, сборные шины и др.) не обладает абсолютной надежностью. С большей или меньшей вероятностью он мо жет быть поврежден, причем большинство повреждений сопровождается возникновением короткого замыкания (КЗ).

Режим КЗ опасен для энергосистемы: устойчивая работа энергосистемы может быть нарушена, из-за существенного искажения параметров режима энергосистемы потребители электроэнергии теряют электропитание, длительное существование токов КЗ разрушает повредившийся элемент энергосистемы до неремонтопригодного состояния.

Назначением релейной защиты (РЗ) является выявление поврежденного элемента и быстрейшее его отключение от энергосистемы. Кроме того, устройства РЗ должны предупреждать повреждение элемента энергосистемы в случае возникновения ненормального и опасного для него режима работы (перегрузка, неполнофазный режим и др.).

Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты:

Селективность — способность устройства релейной защиты выявить и отключить именно поврежденный элемент энергосистемы, а не какой-либо иной, хотя при наличии короткого замыкания нарушается нормальная работа многих элементов энергосистемы.

Быстродействие– как уже указывалось, быстрое отключение поврежденного оборудования или участка электрической установки предотвращает или уменьшает размеры повреждений, сохраняет нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов. Поэтому для обеспечения надежной работы генераторы, трансформаторы и другие электрические машины и аппараты, линии электропередачи и все другие части электрической установки или электрической сети должны оснащаться быстродействующей релейной защитой.

Чувствительность - защита должна обладать такой чувствительностью к тем видам повреждений и нарушений нормального режима работы в данной электрической установке или электрической сети, на которые она рассчитана, чтобы было обеспечено ее действие в самом начале возникновения повреждения, чем сокращаются размеры повреждения оборудования в месте к. з.

Надежность - требование надежности состоит в том, что защита должна правильно и безотказно действовать на отключение выключателей оборудования при всех его повреждениях и нарушениях нормального режима работы, на действие при которых она предназначена и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которыхдействие данной защиты не предусмотрено и должна действовать другая защита.

Устройства РЗ реагируют, естественно, на значения параметров режима защищаемого объекта (ток, напряжение, направление мощности и др.).Согласно ПУЭ, аппаратом защиты является аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальном режиме работы (ПУЭ, п. 3.1.2).

Предусмотрены следующие виды автоматических устройств:

-АПВ - устройство для повторного включения электрооборудования после

отключения его РЗ при возникновении повреждений;

-АВР - автоматическое включение оборудования на резервное питание при

выходе из строя основного источника питания;

-АЧР - устройство для поддержания номинальной частоты в системе, путём

отключения наименее важных по надёжности электроснабжения потребителей и путем включения резервного запаса активной мощности;

- АРКТ - устройство для переключения отпаек обмоток трансформатора, с целью

увеличения или снижения напряжения сети.

Существуют также и другие виды автоматических устройств.

Выбранные устройства РЗ должны обеспечивать:

- отключение КЗ с такой быстротой, чтобы местное повреждение не перешло в системную аварию с нарушением устойчивости, не приводило к большим размерам повреждения

элементов, вследствие длительного протекания токов КЗ;

- селективное отключение места повреждения, т.е. отключиться должен только повреждённый элемент системы электроснабжения;

-требуемую чувствительность к нарушениям нормального режима, т.е.

реагировать на возможно малые отклонения от нормального режима;

- надёжность функционирования;

- устойчивую работу системы автоматики (АВР, АПВ).

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов.