Назначение релейной защиты

В условиях эксплуатации электроустановок возможны повреждения отдельных элементов системы электроснабжения. Совокупность специальных устройств, контролирующих состояние всех элементов системы электроснабжения и реагирующих на возникновение повреждения или ненормальный режим работы системы, называется релейной защитой (РЗ).

При повреждениях РЗ выявляет поврежденный участок и отключает его, воздействуя на коммутационные аппараты. В условиях эксплуатации могут возникать ненормальные режимы, существование которых допустимо в течение некоторого времени. Нарушение нормального режима может быть ликвидировано действием оперативного персонала. При этом нецелесообразно немедленное отключение элемента электрической сети. РЗ, в таких случаях действует на сигнал. Таким образом, релейная защита является основным видом автоматики, обеспечивающим надежность системы электроснабжения.

Релейная защита должна удовлетворять ряду требований, основными из которых являются: селективность, быстродействие, чувствительность, надежность.

Селективность или избирательность защиты – это способность РЗ отключать только поврежденный участок при возникновении короткого замыкания в схеме. На рис. 8.1 показаны примеры селективного отключения в сети.

 

 

 

8.1. Селективное отключение поврежденного участка сети

 

При коротком замыкании в точке К₁ должен отключиться выключатель линии 3, т.е. ближайший к месту повреждения. Все остальные потребители остаются в работе. При КЗ на линии 1 должна отключиться только эта линия своими выключателями Q₁ и Q₂. При этом электроснабжение потребителей осуществляется по линии 2. При коротком замыкании в точках К₃ или К₄ должен отключиться выключатель Q₃, а при КЗ в точке К₅ – только выключатель электродвигателя 2 (М 2).

Для релейной защиты, действующей на сигнал, под селективностью понимается способность однозначно указать место возникновения ненормального режима и элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства оперативного персонала. Таким образом, селективное действие РЗ обеспечивает надежное электроснабжение потребителей.

Быстродействие защиты, т.е. быстрое отключение поврежденного участка, которое либо полностью исключает повреждение, либо ограничивает его размеры.

Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на повреждения в защищаемой зоне в минимальных режимах работы системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины будет минимальным (например, РЗ должны реагировать на минимальный ток КЗ, I_{КЗ мин}). Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности, – отношением минимального тока КЗ к току срабатывания защиты I_с.з:

 

k_ч = . (8.1)

 

Надежность релейной защиты должна обеспечивать безотказность ее работы при КЗ в защищаемой зоне и бездействие защиты при режимах, когда защита не должна работать. Для обеспечения надежности релейная защита должна выполняться при помощи высококачественных и надежно работающих реле и других элементов.