Министерство образования и науки Украині
Донецкий национальный технический университет
Основы релейной защиты и автоматики электрических систем
Конспект лекций
Донецк 2010
ВВЕДЕНИЕ
Устойчивая работа энергосистем является нормальным и всегда желаемым состоянием как с точки зрения обеспечения потребителей качественной электроэнергией, так и с экономической точки зрения, поскольку только в этом режиме можно обеспечить наименьшие затраты на выработку электроэнергии. Стабильный режим также благоприятно сказывается на износе электрооборудования и обеспечивает увеличение безаварийного срока эксплуатации.
Режимы работы энергосистемы и отдельных ее элементов характеризуются определенными параметрами (токи, напряжения, угол между ними и т.д.). По целому ряду причин постоянно происходит изменение режима (оперативные включения или отключения или аварийные включения или отключения и т.д.). С точки зрения допустимости все режимы можно разделить на допустимые и недопустимые. Переход от режима к новому режиму может происходить быстро или медленно. При медленных изменениях режима, протекающих в течение нескольких минут или дольше, оперативный персонал обычно успевает оценить допустимость нового режима. При быстрых изменениях (порядка секунд или долей секунды) персонал не только не успевает правильно оценить новую ситуацию, но и не успевает предпринять адекватные действия для ликвидации аварийной ситуации или снижения отрицательных последствий.
Таким образом, видно, что развитие наиболее тяжелых аварийных ситуаций оперативный персонал не может успеть предотвратить, а поэтому должны применяться автоматические устройства.
Кроме того, заранее неизвестно, где и какое повреждение может произойти.
С учетом сказанного можно сформулировать общее требование к автоматическим устройствам, называемым релейной защитой (РЗ релейний захист). РЗ должна быть спроектирована и выполнена таким образом, чтобы любые возможные тяжелые повреждения автоматически ликвидировались в течение допустимого времени.
Релейная защита(РЗ) является одним из видов автоматики, применяемых в электроэнергетических системах(ЭЭС). Укрупненная классификация автоматики ЭЭС дает возможность оценить место, которое занимает РЗ.
Несмотря на незначительную долю в общих капитальных затратах, РЗ выполняет очень важные функции в большинстве случаев связанных с обеспечением живучести ЭЭС или ее отдельных частей.
Экономическая эффективность РЗ в общем может быть оценена путем сопоставления затрат на ее монтаж и эксплуатацию с одной стороны и с другой стороны - ущерба, предотвращаемого при правильном действии этой РЗ. Обычно стоимость предотвращаемого ущерба на несколько порядков превышает затраты на РЗ.
Техническая эффективность РЗ оценивается теми возможными отрицательными последствиями повреждений, которые устраняются благодаря правильным действиям РЗ.