4. Основные требования, предьявляемые к защите

Защиты должны удовлетворять требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и другим нормативным документам таким, как Правила устройства тягового электроснабжения железных дорог РФ и Руководящие указания по релейной защите систем тягового электроснабжения. Кроме того, существует ряд других документов, регламентирующих требования к релейной защите общепромышленного назначения.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите, связаны с ее функциями и свойствами.

Функциями релейной защиты являются:

- срабатывание (выдача команды на отключение) при КЗ в защищаемой зоне на контролируемом объекте;

- несрабатывание при отсутствии КЗ в защищаемой зоне;

- несрабатывание при КЗ за пределами зоны защиты.

Если защита выполняет указанные функции, то ее действия называются верными.

В ряде случаев защита может не выполнять свои функции и действовать не правильно. К неправильным действиям относятся отказ срабатывания, ложное срабатывание и излишнее срабатывание. В этом случае считается, то произошел отказ релейной защиты.

Для обеспечения верного срабатывания защита должна обладать рядом свойств таких, как селективность, быстродействие, устойчивость, чувствительность и надежность функционирования.

Селективность (избирательность) защиты – это ее способность с заданным быстродействием отключать с помощью выключателей только поврежденные участки или элементы системы.

Короткое замыкание внутри защищаемой зоны называется внутренним, а за пределами этой зоны – внешним. Если защита реагирует только на внутренние повреждения, то она обладает абсолютной селективностью. Пример – продольная дифференциальная защита.

В ряде случаев защита должна реагировать не только на внутренние, но и на внешние КЗ. Такая защита называется защитой с относительной селективностью. Относительная селективность обеспечивается выдержкой времени срабатывания защиты при внешних КЗ.

Селективные защиты характеризуются защитоспособностью и быстродействием.

Защитоспособностью называется способность защищать внутренний участок при всех видах КЗ

Если защита не реагирует на КЗ на некоторых участках защищаемой системы, то такие участки называются мертвой зоной. На практике мертвые зоны перекрываются резервными защитами.

Быстродействие защиты определяется временем, необходимым для отключения участка с КЗ.

Время отключение должно быть как можно меньшим.

Время отключения определяет:

- устойчивость параллельной работы генераторов электростанций;

- степень разрушения изоляции, токоведущих частей и других элементов электрических сетей и их оборудования;

- сокращение продолжительности времени снижения напряжения в сети, негативно влияющего на работу исправных устройств, обеспечивающих безопасность движения (погасание или неверное действие светофоров);

- повышение эффективности действия АПВ (автоматическое повторное включение) и АВР (автоматическое включение резерва).

Считается, что время отключений должно составлять:

- 0,1 … 0,12 с в сетях с напряжением 300 … 500 кВ;

- 0,15 … 0,3 с в сетях с напряжением 110 … 220 кВ;

- 1,5 … 3 с в сетях с напряжением 6 … 10 кВ.

В тяговых сетях постоянного тока пережоги не возникают, если время отключения не превышает 0,12 … 0,15 с.

Следует учитывать, что время отключения состоит из времени действия защиты и времени действия выключателя. Быстродействующие выключатели (БВ) конструктивно состоят из защиты и выключателя. БВ постоянного тока имеют время отключения до погасания дуги между контактами от 0,02 до 0,085 с. БВ переменного тока имеют время отключения от 0,06 до 0,12 с.