Призначення релейного захисту.
Основним призначенням релейного захисту є виявлення місця виникнення короткого замикання і швидке автоматичне відключення вимикачів ушкодженого устаткування або ділянки мережі від іншої неушкодженої частини електричної установки або мережі.
Крім ушкоджень електричного устаткування, можуть виникати такі порушення нормальних режимів роботи, як перевантаження, замикання на землю однієї фази в мережі з ізольованою нейтралью, виділення газу в результаті розкладання олії в трансформаторі або зниження рівня олії в його розширнику.
Отже, другим призначенням релейного захисту є виявлення порушення нормальних режимів роботи устаткування і подача попереджувальних сигналів обслуговуючому персоналу або відключення устаткування з витримкою часу.
Релейний захист елементів розподільчих мереж повинен відповідати чотирьом вимогам, пред’явленим до всіх пристроїв релейного захисту: селективність, швидкодія, чутливість та надійність.
Селективна дія захисту забезпечує відключення тільки пошкодженої ділянки мережі найближчим до неї вимикачем. Швидкодія релейного захисту зменшує розміри, запобігає або зменшує пошкодження в місці КЗ, зберігає нормальну роботу споживачів неушкодженої частини електричної установки. Чутливістю релейного захисту називають її здатність реагувати на всі види пошкоджень і ненормальних режимів, які можуть виникати в межах основної зони, що захищається, та зони резервування. Надійність релейного захисту визначається як її спрацюванням у всіх необхідних випадках, так і не спрацюванням у випадках, коли дія захисту не потребується.
Реле, його функціональні частини
Реле (фр. реле) - електричний пристрій (вимикач), призначене для замикання і розмикання різних ділянок електричних ланцюгів при заданих змінах електричних або неелектричних вхідних величин. Розрізняють електричні, механічні та теплові реле.
Електромагнітне реле: а - схема, пояснює дію реле, б - зовнішній вигляд одного з типів реле; 1 - обмотка, 2 - сердечник, 3 - ярмо, 4 - якір, 5 - поворотна пружина; 6 - рухливий контакт; 7 - контакт керованої ланцюга, 8 - затискачі для приєднання до керуючої ланцюга.
3. Функції релейного захисту і основні вимоги, які пред’являються до нього.
Функціями релейного захисту є спрацьовування при пошкодженні елементу системи
електропостачання (внутрішні пошкодження), що захищається, і неспрацьовування при коротких замиканнях за межами цього елементу (зовнішні КЗ) та в нормальних режимах .
Прикладами функцій релейного захисту, які виконують системи РЗ є: ступінчатий
максимальний струмовий захист від міжфазових коротких замикань, захист від замикань на
землю за струмом нульової послідовності, захист максимальної напруги, захист мінімальної
напруги з контролем струму, автоматичне частотне розвантаження.
До релейного захисту висувають наступні вимоги: · селективність (вибірковість) - відключення тільки тієї мінімальної частини або елемента установки, що викликала порушення режиму; · чутливість - швидка реакція на визначені, заздалегідь задані відхилення від нормальних режимів, іноді самі незначні; · надійність - безвідмовна робота у випадку відхилення від нормального режиму. Надійність захисту забезпечується як правильним вибором схеми й апаратів, так і правильною експлуатацією, що передбачає періодичні профілактичні перевірки й іспити. Швидкість дії – важлива властивість захисту, вона підвищує стійкість нормальної роботи генераторів, зменшує розмір пошкоджень, підвищує ефективність АПВ, покращує якість освітлення
4.Види пошкоджень в електромережах
5. Трьохфазні короткі замикання I’’, Iуд, .
Трифазне коротке замикання є симетричним . При симетричному к.з. напруга в лінії рівна 0. Величина струму к.з. залежить від відстані до місця к.з., тобто від опору генераторів, трансформаторів, ліній. Кут зсуву між струмом і напругою залежить від співвідношення R i X. Симетричність струмів К.З. дозволяє розглядати тільки одну фазу, а в розрахунку використовувати однолінійну схему заміщення.
Рис.2.1. Схема заміщення для розрахунку струму трифазного к.з.
Хвн
– внутрішній опір (індуктивний) генератора
Хзв
– зовнішній індуктивний опір мережі
(трансформатори, лінії, реактори і т.п.)
Rвн
, Rзв
– активні внутрішній та зовнішній
опори. Початковий зверхперехідний струм
можна знайти по формулі:
де
-
електрорушійна сила на затискачах
генератора;
-
результуючий опір до місця короткого
замикання;
в розрахунках можна прийняти рівним
;
-
напруга на тій ступені трансформації,
на якій знаходимо струм к.з.:
При розрахунках,
із врахуванням активного опору, у вище
приведену формулу (2.1) треба підставити
.
Ударний струм, і діюче значення струму
короткого замикання за перший період
отримуємо по формулі:
-
для перевірки електрообладнання на
термічну стійкість і чутливість релейного
захисту.
6. Принцип дії струмових захистів.
Струмовий захист - релейний захист, що спрацьовує, коли сила струму захищуваного електричного ланцюга перевищить задане значення. Залежно від того, яким способом забезпечується вибірковість (селективність), розрізняють максимальний струмовий захист і струмові відсічення
Принцип дії і область застосування. Максимальний струмовий захист спрацьовує при збільшенні струму захищається елемента понад установлений струму спрацьовування (уставки). Причиною збільшення струму трансформатора може бути і пошкодження самого трансформатора, і КЗ на шинах або на відхідних елементах ПН, а також самозапуск питомих електродвигунів після короткочасної перерви живлення або підключення до працюючого трансформатора додаткового навантаження при спрацьовуванні пристрою АВР. Для запобігання зайвих спрацьовувань при токах перевантаження, викликаних самозапуск електродвигунів або підключенням додаткового навантаження, максимальна струмовий захист повинна мати струм спрацьовування (уставку), більший, ніж максимально можливий струм перевантаження. А для запобігання зайвих (неселективних) спрацьовувань при КЗ на відхідних елементах ПН максимальна струмовий захист трансформатора повинна мати орган витримки часу, що уповільнює її дію на час, необхідний для спрацьовування захисту пошкодженого відходящого елемента.