Классификация релейной защиты и автоматики

Принципы РЗ:

- селективность; - чувствительность;

- быстродействие; - надежность;

- удобство обслуживания (диагностика).

Класс напряжения.

Различают устройства низкого, среднего и высокого напряжения:

Низкое (0,4; 0,6; 1 кВ) – предохранители, автоматы, (сети с глухозаземленной нейтралью)

Среднее – (6, 10, 20, 35 кВ) – ж/д транспорт, МТЗ, ДЗ (сети с изолированной нейтралью)

Высокое – (110, 150, 220 кВ) – сети с глухозаземленной нейтралью (большие токи повреждения на землю). Защита с абсолютной селективностью: а) ДФЗ-201, ДФЗ-2, б) НДЗ: ПД-2802 – направленная высокочастотная защита, ЭПЗ-1336 – защита с ВЧ-блокировкой, Бреслер: 2604 (ДФЗ), 2607 (НДФЗ), Экра: ШАЭ-2606, в) ДЗЛ-2 ДЗЛ с ВОЛС

Защита с относительной селективностью: МТЗ – для тупиковых линий, ДЗ – транзитных, НТЗНП – магистральных линий

Линии сверхвысокого напряжения – (330, 500, 750 кВ) – защита с абсолютной селективностью ДФЗ-503, ДФЗ-504, Бреслер: 2704, 2706, Экра: 581, 582; с ВОЛС

Ультравысокое напряжение (1150 кВ) – защита как и для СВН

Селективность.

Селективность (избирательность) защиты – способность защиты отключать при КЗ только повреждённый участок цепи. Такое отключение – условие для обеспечения надежного питания потребителей.

Различают защиту с абсолютной и с относительной селективностью.

Неселективное отключение приводит к развитию аварии. Оно может допускаться, но только в тех случаях, когда это диктуется необходимостью и не приводит к длительным перебоям электроснабжения.

Согласно ПУЭ (правилам установки электроустановок) допускается неселективное отключение в сложных аварийных ситуациях, если достижение селективности требует значительных затрат.

Различают защиты с абсолютной и относительной селективностью:

1. Защита с абсолютной селективностью

Выполняет функции основной защиты, защищает весь объект в целом (от трансформатора тока до трансформатора тока()ащищает весь объект в целом.тыстью.тельной селективностью. тижение селективности потребляет значительных затрат. 000000000000), это дифференциальные защиты (продольные и поперечные).

Принципы выполнения ДЗ

Для ЛЭП ДЗ делится на:

1. ДЗЛ – когда информация с одного конца линии на другой передается по медным проводам.

   0. ДЗЛ (ВОЛС)

2. НДЗ – определяет направление протекания аварийной мощности.

+: реагирование на все виды КЗ, высокое быстродействие;

–: данные защиты практически не применимы на линиях с устройствами ОАПВ т.к. в неполнофазном режиме тоже возникает ток ….

3. Защита с ВЧ-блокировкой

Дистанционная и токовая.

4. ДФЗ

+: работает при всех видах КЗ, в том числе работает в неполнофазном режиме цикла ОАПВ;

–: дороговизна, время действия не менее 40мс.

2. Защита с относительной селективностью

Защищает определенную часть энергообъекта.

Э то ступенчатые защиты. Число ступеней от 2 до 4 – токовые защиты, 5 – для дистанционных защит.

Зона и время действия ступенчатых защит:

1 ступень – 0,85 длины линии;

2 ступень – резервирует 1 ступень своей защиты, минимальное действие: шины противоположной подстанции, максимальная зона: не более 4 ступени последовательной защиты.

3 ступень – определяется чувствительностью защиты, Зона действия отстраивается от максимального нагрузочного режима. Должна резервировать как минимум две предыдущие защиты.

1. МТЗ

2. НТЗНП.

Срабатывает при земляных КЗ ВЛ 110кВ и выше, максимум четырехступенчатая

3. ДЗ.

В основном трехступенчатая

ДЗ: 1) трехступенчатое реле сопротивления, 2) органы блокировки при качаниях (пусковой орган либо блокировка при качаниях, реагир. на скорость сопротивления измерений), 3) блокировка при неисправностях цепей напряжения (БНН), 4) токовая отсечка – устранение мертвой зоны реле сопротивления при близких трехфазных КЗ и междуфазных КЗ.

Типы защит по селективности.

ЛЭП 110-220кВ

1. ЭПЗ-1636 (электромеханическая элементная база)

2. ШДЭ-2801, ШДЭ-2802 (микроэлектронная элементная база)

ШДЭ-2801 содержит трехступенчатую ДЗ, НТЗНП, блок питания. ШДЭ-2802 – НТЗНП, ДЗ, блок питания + комплект защит, состоящий из дополнительного блока питания, двухступенчатой ТЗ, двухступенчатой ДЗ.

Электромеханическая защита:

+: нет отдельного блока питания, не нужно обязательно иметь оперативный ток, более надежны.

–: большое потребление по входным цепям (берут ток для срабатывания), следовательно большая погрешность в ТТ и ТН.

Микроэлектронная защита:

+: резкое снижение по входным измерительным цепям тока и напряжения (на порядки), небольшие габариты.

–: блок питания (сложное и ненадежное устройство), обязательное наличие оперативного постоянного тока.

ЛЭП 330 кВ и выше

ПДЭ-2000, ПДЭ-2001 – трехступенчатая ДЗ (относительная селективность)

ПДЭ-2002 – четырехступенчатая ТЗНП (относительная селективность)

ПДЭ-2003 – НДЗ (ВЧЗ) (основная защита),

ПДЭ-2004.1 – устройство для ОАПВ и ТАПВ (линейная автоматика),

ПДЭ-2004.2 – устройство ОАПВ на несколько присоединений (линейная автоматика),

ПДЭ-2005 – УРОВ (устройство резервирования отказов выключателя)

ПДЭ-2006 – ДЗ шин (основная защита)

Классификация устройств РЗ по проблемам резервирования.

При выполнении устройств РЗ приходится считаться с возможностью отказа самой защиты или отказа выключателя. Поэтому резервирование выполняется с точки зрения надежности электроснабжения потребителей.

Резервирование применяют для исключения перерывов потребителей, а также для исключения развития аварий.

Виды защит:

1. Основная защита – защита, предназначенная для действия при всех или части видов повреждений в пределах всего элемента (например, всей длины линии). Основная защита только с абсолютной селективностью.

2. Резервная защита – защита, предназначенная для действия вместо основной защиты, когда последняя отказала или была выведена из работы; вместо отказавших защит смежных элементов или в случаях отказа выключателя. Такая защита с относительной селективностью.

3. Вспомогательная зашита – защита, выполняющая некоторые дополнительные функции, например защиту мертвых зон, ускорение отключения КЗ и т. д.

4. Дублирующая защита – дублирует действия основной или резервной защит, но выполнена по-другому алгоритмическому принципу и получает информацию с других ТТ и ТН.

Для повышения надежности часто используют защиты, выполненные на разном принципе и реагируют на различные виды повреждений (различные типы защит от междуфазного замыкания и замыкания на землю).

Однофазное КЗ на землю защищается токовой защитой нулевой последовательности (НТЗНП), трехфазное КЗ – дистанционной защитой.

Токовые защиты:

–: сложный расчет уставок, уставки зависят от конфигурации сети

–: уставки зависят от количества нейтралей заземленных трансформаторов (измерение тока КЗ в системе)

+: более простой способ защиты.

Применяется симбиоз защит с абсолютной и относительной селективностью на магистральных крупных линиях.

Защита с относительной селективностью может быть на неосновных линиях, т.е. как основная защита.