1. Общие понятия о рз. Назначение рз
Для обеспечения надёжного электроснабжения потребителей, предотвращения разрушения оборудования электроустановок и сохранения устойчивой работы генераторов и энергосистем необходимо возможно быстрее отключать повреждённый участок, а так же своевременно ликвидировать появляющиеся ненормальные режимы, опасные для потребителей и оборудования. В процессе эксплуатации электрооборудования могут возникать повреждения, приводящие к коротким замыканиям (КЗ). Короткие замыкания возникают из-за пробоя или перекрытия изоляции, обрывов проводов, ошибочных действий персонала и других причин. В большинстве случаев развитие аварий может быть предотвращено быстрым отключением повреждённого участка электроустановки или сети при помощи специальных автоматических устройств, получивших название р е л е й н а я з а щ и т а, которые действуют на отключение выключателей. Благодаря этому сокращаются размеры или даже совсем предотвращаются повреждения оборудования на котором возникло КЗ, а также восстанавливается работа неповреждённого оборудования.
Первым основным назначением РЗ является выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение выключателей повреждённого оборудования или участка сети от остальной неповреждённой части электроустановки или сети.
Кроме повреждений электрооборудования, могут возникать нарушения нормальных режимов работы, которые не представляют непосредственной опасности для оборудования и могут самоустраниться при помощи устройств электроавтоматики, т.е. включением АПВ, АВР, АЧР и отключением оборудования с выдержкой времени.
Вторым основным назначением РЗ является выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования и подача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу или отключение оборудования с выдержкой времени.
2). Повреждения в электроустановках (эу)
Различные повреждения в электрооборудовании вызывают: короткие замыкания, замыкания на землю, а также межвитковые замыкания.
Причины возникновения повреждений
Нарушение изоляции
Ниже перечислены причины нарушения изоляции проводников.
длительный срок эксплуатации (старение)
перенапряжения в электрических сетях
состояние (неудовлетворительное)
повреждение изоляции при монтаже и ремонте
Ошибочные действия обслуживающего персонала
отключение под нагрузкой линейных разъединителей
включение электроустановки под напряжение при неубранном ремонтном заземлении (вот наглядный пример несчастного случая на производстве с двумя электромонтерами)
невнимательность
незнание схем электроустановок
Короткие замыкания (к. з.) являются наиболее опасным и тяжелым видом повреждения. При к. з. э. д. с. Е источника питания (генератора) замыкается «накоротко» через относительно малое сопротивление генераторов, трансформаторов и линий (см. рис. 1-1, а — г и е).
Поэтому в контуре замкнутой накоротко э. д. с. возникает большой ток Iк, называемый т о к о м к о р о т к о г о з а м ы к а н и я.
Короткие замыкания подразделяются на трехфазные, двухфазные и однофазные в зависимости от числа замкнувшихся фаз; на замыкания с землей и без земли; замыкания в одной и двух точках сети (рис. 1-1).
При к. з. вследствие увеличения тока возрастает падение напряжения в элементах системы, что приводит к понижению напряжения во всех точках сети, так как напряжение в любой точке М (рис. 1-2, а) UМ — E-Ikzм,, где Ё — э. д. с. источника питания, а zМ - сопротивление от источника питания до точки М.
Наибольшее снижение напряжения происходит в месте к. з. (точка К) и в непосредственной близости от него (рис. 1-2, а). В точках сети, удаленных от места повреждения, напряжение снижается в меньшей степени.
Замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью или заземленной через большое сопротивление дугогасящей катушки (ДГК). На рис. 1-1, д видно, что замыкание на землю не вызывает короткого замыкания, так как э. д. с. Еа поврежденной фазы А не шунтируется появившимся в точке К соединением с землей. Возникающий при этом ток 1А в месте повреждения замыкается через емкость С проводов относительно земли и имеет поэтому, как правило, небольшую величину, например несколько десятков ампер. Линейные напряжения при этом виде повреждения остаются неизменными.