Виды релейных защит: классификация, принципы работы и применение в энергетике

Какие бывают основные виды релейных защит. Как классифицируются реле по принципу действия. Какие требования предъявляются к релейной защите. Как проверяется работа и надежность различных видов защит.

Классификация релейных защит по принципу действия

Релейная защита — важнейшая часть автоматики энергосистем, обеспечивающая их надежную и безопасную работу. Существует несколько основных видов релейных защит, различающихся по принципу действия:

• Токовые защиты — реагируют на увеличение тока сверх заданного значения
• Дифференциальные защиты — сравнивают токи на входе и выходе защищаемого элемента
• Дистанционные защиты — определяют место повреждения по измеренному сопротивлению
• Направленные защиты — учитывают направление протекания тока
• Газовые защиты — реагируют на выделение газа в трансформаторном масле

Выбор типа защиты зависит от защищаемого оборудования и требований к быстродействию и чувствительности.

Токовые защиты: принцип действия и области применения

Токовые защиты являются одним из самых распространенных видов релейной защиты. Их принцип действия основан на контроле величины протекающего тока.

Как работает токовая защита? При возникновении короткого замыкания или перегрузки ток в защищаемом элементе резко возрастает. Когда он превышает заданную уставку, срабатывает токовое реле и подает команду на отключение.

Основные виды токовых защит:

• Максимальная токовая защита (МТЗ)
• Токовая отсечка
• Дифференциальная токовая защита

Токовые защиты применяются для защиты линий электропередачи, трансформаторов, электродвигателей и другого оборудования. Их преимущества — простота, низкая стоимость и высокая надежность.

Дифференциальные защиты: особенности и сфера использования

Дифференциальная защита основана на сравнении токов на входе и выходе защищаемого элемента. При нормальной работе эти токи равны, а при повреждении внутри зоны защиты появляется разность токов, на которую реагирует защита.

Каковы основные преимущества дифференциальных защит?

• Высокое быстродействие
• Абсолютная селективность
• Высокая чувствительность

Дифференциальные защиты применяются для защиты генераторов, трансформаторов, шин подстанций, кабельных линий. Они обеспечивают мгновенное отключение при внутренних повреждениях.

Однако дифференциальные защиты требуют установки трансформаторов тока с обеих сторон защищаемого элемента, что усложняет и удорожает их применение.

Дистанционные защиты в релейной автоматике

Дистанционная защита определяет место повреждения на линии электропередачи путем измерения сопротивления до точки короткого замыкания. Это позволяет быстро локализовать аварийный участок.

Как работает дистанционная защита? Она измеряет отношение напряжения к току в месте установки и по этим данным вычисляет расстояние до точки КЗ. Защита срабатывает, если расчетное сопротивление меньше заданной уставки.

Преимущества дистанционных защит:

• Высокая селективность
• Возможность определения места повреждения
• Нечувствительность к колебаниям нагрузки

Дистанционные защиты широко применяются на линиях электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. Они являются основным видом защиты магистральных ЛЭП.

Направленные защиты: принцип работы и применение

Направленные защиты позволяют определять направление протекания тока короткого замыкания. Это повышает селективность действия защиты в сложных сетях.

Как работает направленная защита? Она сравнивает фазы тока и напряжения в месте установки. По их соотношению определяется, в каком направлении протекает ток КЗ — в зону действия защиты или из нее.

Основные области применения направленных защит:

• Кольцевые сети
• Параллельные линии
• Линии с двусторонним питанием

Направленный принцип может использоваться в токовых, дистанционных и других видах защит для повышения их селективности в сложных схемах сетей.

Газовая защита трансформаторов

Газовая защита применяется для защиты маслонаполненных трансформаторов от внутренних повреждений. Она реагирует на выделение газа в результате разложения трансформаторного масла при нагреве или электрической дуге.

Как работает газовая защита? При повреждении в баке трансформатора образуется газ, который вытесняет масло из газового реле. Это вызывает срабатывание контактов реле и отключение трансформатора.

Преимущества газовой защиты:

• Высокая чувствительность к внутренним повреждениям
• Возможность обнаружения медленно развивающихся дефектов
• Простота конструкции

Газовая защита является основной защитой силовых трансформаторов от внутренних повреждений. Она дополняет дифференциальную и другие виды защит.

Проверка работы и надежности релейных защит

Для обеспечения надежной работы энергосистемы необходимо регулярно проверять исправность устройств релейной защиты. Как осуществляется проверка различных видов защит?

Основные методы проверки релейных защит:

• Проверка уставок срабатывания
• Проверка временных характеристик
• Проверка взаимодействия элементов защиты
• Комплексная проверка при имитации аварийных режимов

Для каждого вида защиты разработаны свои методики проверки. Например, для токовых защит проверяют токи срабатывания и возврата реле, для дистанционных — измеряют сопротивление срабатывания.

Регулярные проверки позволяют своевременно выявлять неисправности и поддерживать высокую надежность системы релейной защиты.

Современные микропроцессорные устройства релейной защиты

В последние десятилетия на смену электромеханическим реле пришли цифровые микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики. Какими преимуществами они обладают?

• Многофункциональность — одно устройство может выполнять несколько видов защит
• Высокая точность измерений и срабатывания
• Возможность самодиагностики
• Регистрация аварийных событий
• Удобство настройки и изменения уставок

Микропроцессорные защиты позволяют реализовать сложные алгоритмы, недоступные для электромеханических реле. Это повышает надежность и эффективность релейной защиты в целом.

Однако внедрение цифровых защит требует высокой квалификации обслуживающего персонала и создания надежных систем питания электроники.

Виды релейной защиты — НПП Микропроцессорные технологии

09.01.2023 / 07.03.2023 by Никита Павлов | Leave a comment

В прошлой статье из раздела «РЗА для начинающих» мы описали принцип работы релейной защиты и автоматики и ее назначение. В данном же материале мы рассмотрим основные виды защитных устройств.

Заметим, что РЗА подразделяются на виды в зависимости от назначения и функций. Все они так или иначе срабатывают, когда значение некой величины превышает заданные параметры, так называемую уставку.

• Самым распространенным видом защиты на напряжении 6-10кВ является токовая защита. По принципу действия данная защита реагирует на превышения током заданной величины уставки. Одним из самых распространённых исполнений токовой защиты является – 
  максимально-токовая защита (МТЗ). МТЗ является самым популярным видом защиты, так как используется практически повсеместно. 

• Так же, существует еще и Направленная максимальная токовая защита. Кроме заданных параметров, она дополнительно контролирует направления мощности.

• Для шин и питающих линий подстанций необходима дополнительная защита – ЛШЗ (Логическая защита шин), которая по своей сути является ускорением МТЗ питающих присоединений.

• Дуговая защита необходима Комплектным распределительным устройствам (КРУ) и трансформаторным подстанциям (КТП) — она защищает их от тяжёлых повреждений и возгорания. Специальные оптические датчики задействуются, когда повышается освещенность. Помимо этого, дуговая защита оснащена датчиками, которые реагируют на повышенное давление. ​​

• Для правильной работы силовые трансформаторы нуждаются в охлаждении – для этого их погружают в специальные баки с маслом. Однако в нештатной ситуации масло может активно выделять газ, что может привести к серьезной аварии. Газовая защита предупреждает такую ситуацию, контролируя уровень масла в резервуаре.

• Дифференциальная защита сравнивает токи на участках между защищенными линиями или аппаратом. При коротком замыкании, релейная защита отключает поврежденный участок. Данный вид защиты необходим для трансформаторов, генераторов, двигателей, воздушных линий электропередачи, реакторов, сборных шин и ошиновок.  

• Дифференциально-фазная защита (ДФЗ) защищает линии электропередач высокого напряжения и реагирует на разность фаз токов манипуляции I1+k*I2 генерируемых полукомплектами защиты устанавливаемых с двух сторон линии электропередач. Фаза тока манипуляции передаётся с помощью специальной высокочастотной аппаратуры связи прямо по силовым проводам самой линии электропередач, что позволяет отказаться от необходимости организации специального канала связи.

• Дистанционная защита понадобится на сложных объектах, где не справится МТЗ и другие виды защит – в случаях когда ток замыкания сопостовим с допустимым режимом работы защищаемого элемента сети. ДЗ способно вычислить расстояние от участка, где случилось замыкание и, исходя из полученной дистанции, сработает с большей или меньшей выдержкой по времени.

Функция представленных видов защиты, как вы уже поняли, предупреждать аварии и отключать поврежденные участки. Однако РЗА – это еще и автоматика, которая служит для самостоятельного  включения питания после исправления неполадки.

Так, электроавтоматика тоже имеет свои виды:

• Автоматический ввод резерва (АВР) подключит к питанию запасные источники, если использование основного невозможно. Подробнее об АВР можно узнать в специальной статье от наших специалистов.
• Автоматическое повторное включение (АПВ) через заданное время снова запустит отключенный выключатель. АПВ используют на сборных шинах подстанций, линиях электропередачи 1кВ и выше, на трансформаторах и электродвигателях.
• Чтобы разгрузить сеть при понижении частоты, используется Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – она отключает наименее важных потребителей энергии.
• Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) также применятся для сетей, напряжение которых превышает 1 кВ. Если выключатель поврежденного участка выдаст отказ на отключение, УРОВ отключит следующий, во избежание аварии.

Основные виды релейной защиты

Содержание

Устройство

Релейное управление постоянно совершенствуется, разрабатываются новые конструкции, применяются новые полупроводниковые схемы. Но принцип действия релейной защиты остается, он не зависит от прогресса.

Все аппараты состоят из четырех стандартных типовых частей. К ним относятся элементы наблюдения, логики, исполнения и сигнализации. Блок наблюдения следит за процессами и отслеживает его параметры. Блок логики принимает решение если наступает отклонение измеряемых характеристик от заданных значений. Исполнительный блок выполняет необходимые действия при подаче команды. Сигнальный блок предназначен для человека.

Основная защита присоединения

Согласно определению ПУЭ (п. 3.2.14) – “На каждом из элементов электроустановки должна быть предусмотрена основная защита, предназначенная для ее действия при повреждениях в пределах всего защищаемого элемента с временем, меньшим, чем у других установленных на этом элементе защит.”

Таким образом на любом присоединении всегда есть основная защита (см. Миф 2). Это любая защита, которая защищает весь участок и действует быстрее, чем другие защиты. Все просто и понятно. Теперь примеры.

Для линии 0,4, 6 или 10 кВ основная защита – это максимальная токовая защита (МТЗ). Защищает всю линию и работает быстрее остальных защит. Токовая отсечка срабатывает быстрее, чем МТЗ, но она защищает только часть линии, т.е. не может являться основной защитой. То же самое с защитой от перегрузки – хоть и реагирует на повреждения на всем участке, но срабатывает намного медленнее, чем МТЗ.

МТЗ вообще является основной защитой для большей части присоединений 0,4-6 кВ, за исключением генераторов и мощных двигателей, там основная защита – дифференциальная. Как это получается? МТЗ остается на присоединении, она реагирует на все виды КЗ, но появляется еще одна защита – дифференциальная. Дифференциальная защита двигателя или генератора также реагирует на КЗ на всем участке, но срабатывает быстрее, чем МТЗ. Звание основной защиты переходит ей, а МТЗ становится резервной.

Еще один пример с защитой силовых трансформаторов. Трансформаторы мощностью до 6,3 МВА имеют в качестве основной защиты МТЗ, а вот начиная с 6,3 МВА и выше добавляется дифференциальная. Она и становится основной вместо МТЗ, а МТЗ переходит в разряд резервных.

Таким образом не важно на каком принципе работает защита (см. Миф 1), главное, чтобы выполнялись условия п.3.2.14

Может ли быть несколько основных защит на одном присоединении? (см. Миф 4) Да, может.

Например, для масляных силовых трансформаторов 6,3 МВА и больше обычно 2 основных зашиты – дифференциальная и газовая. Обе подходят под определение по п.3.2.14 потому, что работают без выдержки времени и на всем защищаемом участке. Иногда на присоединении ставят по 3 основных защиты, например, для АТ 220 кВ и выше большой мощности (две дифференциальные и газовая)

Классификация реле по принципу работы

Большинство защитных устройств в виде реле работает по принципам электромагнитной индукции, однако контролируемые признаки и способ реакции могут быть разными. На данный момент к наиболее популярным можно отнести виды релейной защиты, работающие по следующим схемам:

• Газовые. Также к этой группе можно отнести масляные датчики-контроллеры. В обоих случаях задача устройства заключается в фиксации утечек охлаждающих веществ трансформатора. В случае разгерметизации каналов подачи масла или газа реле автоматически отключает оборудование.
• Дифференциальные. Такие реле используются также в трансформаторах, генераторах и на подстанциях, контролируя токовые величины. Стандартная модель реакции предполагает отключение устройства, если входные величины имеют большую разницу с выходными показателями.
• Направленно максимальные. Простейшие реле, активизирующие защиту при фиксации избыточно высоких показателей напряжения, мощности или силы тока.
• Дистанционные. Блокировочные реле, которые фиксируют короткие замыкания и помехи в цепи, после чего отключают аппаратуру.
• Дуговые. Такие реле устанавливаются на комплектных трансформаторах и подстанциях. С помощью оптических датчиков и сенсоров давления они фиксируют признаки возгорания, запуская соответствующие системы пожаротушения.

Классификация реле

Все применяемые реле в системе могут быть выполнены на основе определённого оборудования. Релейная защита может быть выполнена на следующих типах реле:

Электромеханической конструкции. Принцип их действия основан на притягивании и отпускании подвижной части реле при прохождении, через катушку электромагнита, электрического тока. При этом происходит размыкание или замыкание контактов;

• Полупроводниковые. Они изготавливаются на основе полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, тиристоров) которые выполняют роль электрического ключа в схеме;
• Цифровые. Основаны на работе микропроцессорной техники, обработка данных происходит не в аналоговом, а в цифровом формате, образуя блок релейной защиты. Существует возможность программирования таких цифровых устройств, что добавляет в работу РЗА автоматизации без участия персонала.

Устройства РЗА можно разделить также и по сложности их применения. К простым относятся:

1. Максимальная токовая или токовая отсечка. Она применяется даже в обычных автоматических выключателях, применяемых в быту;
2. От минимального и максимального напряжения. В быту это так называемые устройства барьеры.
3. Дифференциальная, которая основана на сравнении токов, проходящих по каждой из фаз;
4. Газовая. Это одна из разновидностей защит трансформаторов от выхода из нормального рабочего режима работы;
5. Замыкание на землю. Срабатывает при пробивании изоляции или касании токопроводящих частей к земле.

Сложные виды РЗА включают в свой состав:

1. Устройства контроля изоляции как цепей постоянного таки переменного тока;
2. Системы отбора напряжения;
3. Различные системы контроля температур, давления и других параметров оборудования;
4. Контроль и наблюдение за сопротивлением изоляции цепей аккумуляторных батарей и т. д.

Чтобы добиться надёжности и правильной работы электрических аппаратов входящих в данную защиту, нужно чтобы все элементы были выполнены из качественных комплектующих таких как реле, трансформаторов тока и т. д. В настоящее время релейная защита это очень популярная и востребованная часть электроэнергетики.

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.

Измерительные органы

Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные
органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.

Логическая часть

Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и аналоговых выходов микропроцессорных устройств защиты.

Пример логической части релейной защиты

Катушка реле тока K1 (контакты А1 и А2) включена последовательно со вторичной обмоткой трансформатора тока ТА. При коротком замыкании, на участке цепи, в котором установлен трансформатор тока, возрастает сила тока, и пропорционально ей возрастает сила тока во вторичной цепи трансформатора тока. При достижении силой тока значения уставки реле K1, оно сработает и замкнёт рабочие контакты (11 и 12). Цепь между шинами +EC и -EC замкнётся, и запитает сигнальную лампу HLW.

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

3-1. Токовая отсечка и максимальная токовая защита одиночных линий 35 и 110 кВ

Основные условия расчета. Основные условия расчета максимальных токовых защити токовых отсечек, изложенные в Главе 1, справедливы и для линий 35 и 110 кВ без ответвлений и с ответвлениями. В выражении (1-1), коэффициент самозапуска k_сзп определяется по суммарному току самозапуска нагрузки всех трансформаторов, подключенных к защищаемой линии и ко всем следующим (по направлению тока) линиям того же напряжения. Для этого в расчетной схеме все нагрузки, подключаемые к каждому трансформатору, представляются сопротивлениями обобщенной или бытовой нагрузки, приведенными к рабочей максимальной мощности трансформатора. Высоковольтные двигатели учитываются отдельно.

Требования предъявляемые к релейной защите

Селективность (избирательность)

Селективность — свойство релейной защиты, характеризующее способность выявлять именно поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент от исправной части электроэнергетической системы (ЭЭС). Защита может иметь абсолютную или относительную селективность. Защиты с абсолютной селективностью действуют принципиально только при повреждениях в их зоне. Защиты с относительной селективностью могут действовать при повреждениях не только в своей, но и в соседней зоне. А селективность отключения поврежденного элемента ЭЭС при этом обеспечивается дополнительными средствами (например, выдержкой времени срабатывания).

Быстродействие

Быстродействие — это свойство релейной защиты, характеризующее скорость выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Показателем быстродействия является время срабатывания защиты — это интервал времени от момента возникновения повреждения до момента отделения от сети повреждённого элемента.

Чувствительность

Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в минимальном режиме работы энергосистемы.
Другими словами — это способность чувствовать те виды повреждений и ненормальных режимов, на которые она рассчитана, в любых состояниях работы защищаемой электрической системы. Показателем чувствительности выступает коэффициент чувствительности, который для максимальных защит (реагирующих на возрастание контролируемой величины) определяется как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего отслеживаемому повреждению, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).

Надёжность

Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов, при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено.
Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее её способность выполнять свои функции в любых условиях эксплуатации.
Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).

Литература

• Федосеев А. М. «Релейная защита энергетических систем»: Учебник для вузов. М.: «Энергия», 1976. − 560 с. с ил.
• Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. −800с.: ил.
• Павлов, Г. М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г. М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
• Булычев, А. В. Релейная защита электроэнергетических систем: учебное пособие / А. В. Булычев, В. К. Ванин, А. А. Наволочный, М. Г. Попов. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 211 с.
• РД 153-34.0-04.418-98 «Типовое положение о службах релейной защиты и электроавтоматики».
• Шнеерсон Э. М. «Цифровая релейная защита» — М.: Энергоатомиздат, 2007. −549с.: ил.

 

 

Помогла ли вам статья?

Задать вопрос

Пишите ваши рекомендации и задавайте вопросы в комментариях

типов защитных реле | Электротехническая Академия

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

Защитное реле — это устройство, которое реагирует на сигналы от преобразователей, быстро инициируя или позволяя реализовать управляющее воздействие, чтобы предотвратить повреждение неисправного оборудования и как можно скорее восстановить работу.

В этом разделе описаны рабочие характеристики наиболее часто используемых реле защиты.

Говорят, что реле срабатывает, когда оно размыкает свой нормально замкнутый (НЗ) контакт или замыкает свой нормально разомкнутый (НО) контакт в ответ на возмущение, чтобы произвести требуемое управляющее воздействие. Наименьшее значение управляющей величины для срабатывания реле называется значением срабатывания.

Реле сбрасывается, когда оно замыкает нормально замкнутый разомкнутый контакт (НЗ) или размыкает нормально разомкнутый контакт (НО). Наибольшее значение управляющей величины для этого называется значением сброса.

Реле максимального тока

Величиной срабатывания реле максимального тока является ток. Реле предназначено для срабатывания, когда величина срабатывания равна или превышает его значение срабатывания. Реле максимального тока может быть двух типов : мгновенного действия или типа с выдержкой времени . Оба типа реле часто поставляются в одном корпусе реле и приводятся в действие одним и тем же током; однако их индивидуальные значения срабатывания можно настроить отдельно. Значения срабатывания можно отрегулировать, изменив настройки крана на входе.

Элемент реле мгновенного действия не имеет преднамеренной временной задержки и быстро срабатывает от 1/2 до 3 циклов в зависимости от значения тока повреждения. Типичная рабочая характеристика этого типа реле показана на рис. 1.

Релейный элемент с задержкой времени характеризуется тем, что время срабатывания изменяется обратно пропорционально току короткого замыкания, протекающему через реле.

Типичная обратнозависимая характеристика времени показана на рис. 1. Характеристика времени задержки может быть сдвинута вверх или вниз путем регулировки настройки шкалы времени таким образом, чтобы реле срабатывало с другой выдержкой времени для одного и того же значения тока короткого замыкания. .

Сложность использования реле максимального тока заключается в том, что они по своей природе неселективны. Они обнаруживают перегрузки по току (повреждения) не только в своих зонах защиты, но и в соседних зонах. Селективность можно повысить за счет надлежащего согласования значений срабатывания реле и настроек временной задержки.

По мере роста электрической нагрузки и изменения конфигурации энергосистемы будут меняться условия эксплуатации и величины токов короткого замыкания. Значения срабатывания реле максимального тока должны постоянно корректироваться в ответ на эти изменения.

Реле максимального тока особенно популярны в низковольтных цепях из-за их низкой стоимости. Они также используются в конкретных приложениях в высоковольтных системах.

Рисунок 1: Временные характеристики реле максимального тока.

Направленные реле

Направленное реле способно различать ток, текущий в одном направлении, и ток, текущий в противоположном направлении. Реле реагирует на разность фаз между током срабатывания и опорным током (или напряжением), называемую поляризующей величиной.

Направленное реле обычно используется в сочетании с каким-либо другим реле, обычно с реле максимального тока, для повышения его селективности.

Дифференциальные реле

Действие дифференциального реле основано на векторной разности двух или более одинаковых электрических управляющих величин.

Наиболее распространенным применением является дифференциальное реле тока , в котором сравниваются ток на входе и ток на выходе защищаемого элемента. Если разница превышает значение срабатывания реле, оно срабатывает, чтобы отключить выключатели, чтобы изолировать элемент.

 Типичная дифференциальная релейная защита с использованием реле максимального тока показана на рис. 2. Идентичные трансформаторы тока размещаются на обоих концах защищаемого элемента, а вторичные обмотки ТТ подключаются параллельно реле максимального тока.

Направления протекания тока, показанные на рис. 2, соответствуют нормальным условиям нагрузки или неисправности, внешней по отношению к защищаемому элементу. Таким образом, видно, что вторичные токи ТТ просто циркулируют между ТТ, а ток в реле максимального тока не течет.

Рис. 2. Дифференциальное реле

Предположим, что на защищаемом элементе возникает неисправность, как показано на рис. 3. Токи короткого замыкания перетекают в неисправность, и вторичные токи ТТ больше не циркулируют. Векторная сумма вторичных токов ТТ протекает через реле максимального тока и заставляет реле отключать элемент от системы.

Рис. 3: Токи короткого замыкания в дифференциальном реле.

Несмотря на то, что трансформаторы тока, используемые для дифференциального реле, идентичны, вторичные токи могут не совпадать из-за неточностей преобразования ТТ. Таким образом, вторичные токи больше не будут просто циркулировать при нормальных условиях нагрузки или при внешних неисправностях. Дифференциального тока, который будет протекать через реле максимального тока, может быть достаточно, чтобы реле сработало и вызвало ложное срабатывание автоматических выключателей.

Процентно-дифференциальные реле

Трудности, возникающие при дифференциальном реле из-за ошибок ТТ, облегчаются за счет использования процентно-дифференциальных реле. Реле этого типа имеет рабочую катушку и две тормозные катушки. Рабочий ток пропорционален (I _A – I _B ) и должен превышать определенный процент тока торможения, который пропорционален 1/2 (I _A + I _B ), прежде чем реле сработает. работать.

Дистанционные реле

 В дистанционном реле напряжение и ток уравновешиваются друг относительно друга, и реле реагирует на отношение напряжения к току, которое представляет собой импеданс линии передачи от места расположения реле до точка интереса. Импеданс можно использовать для измерения расстояния вдоль линии передачи, отсюда и название дистанционное реле.

Это дистанционное реле полезно, поскольку оно способно различать неисправность и нормальные рабочие условия, а также различать неисправность в определенной области и неисправность в другой части системы.

Работа дистанционного реле ограничена определенным диапазоном значений полного сопротивления срабатывания. Дистанционное реле срабатывает всякий раз, когда измеренный импеданс меньше или равен выбранному значению срабатывания импеданса.

Существует несколько типов дистанционных реле , в том числе реле импеданса , реактивного сопротивления и mho реле.

Реле mho имеет встроенную характеристику направленности; то есть он реагирует или «видит» ошибки только в одном направлении.

С другой стороны, реле полного сопротивления и реле реактивного сопротивления обнаруживают неисправности во всех направлениях.

Таким образом, реле направления обычно используется вместе с реле полного сопротивления, а реле mho используется в качестве пускового устройства для реле реактивного сопротивления.

Пилотные реле

Пилотное реле – это средство передачи информации от конца защищаемой линии к реле защиты на обоих концах линии.

Реле определяют, является ли неисправность внутренней или внешней по отношению к защищаемой линии. Канал связи или пилот-сигнал используется для передачи этой информации между линейными терминалами. Если неисправность является внутренней по отношению к защищаемой линии, все автоматические выключатели на клеммах линии отключаются на высокой скорости. Если неисправность является внешней по отношению к защищаемой линии, отключение автоматических выключателей предотвращается или блокируется.

Для релейной защиты обычно используются три типа контрольных сигналов : проводной, носитель линии электропередачи и микроволновый контрольный сигнал.

Пилотный провод состоит из витой пары медных проводов типа телефонной линии. Он может быть арендован у телефонной компании или может принадлежать электроснабжению.

Держатель линии электропередач является наиболее часто используемым пилотом для релейной защиты. В этом типе пилота низковольтный ток высокой частоты (от 30 до 300 кГц) передается по одной фазе высоковольтной линии электропередачи к приемнику на другом конце защищаемой линии. Линейные ловушки, расположенные на обоих концах линии, служат для удержания несущего сигнала внутри зоны защищаемой линии.

Микроволновый пилот — это сверхвысокочастотная радиосистема, работающая на частоте выше 900 МГц. В этом пилот-сигнале передатчики и приемники работают так же, как и в пилот-сигнале несущей линии электропередач; однако линейные ловушки заменены антенной прямой видимости.

Вы нашли apk для андроида? Вы можете найти новые бесплатные игры и приложения для Android.

Теория реле и базовая защита систем • Профессиональное развитие ELO • Университет штата Айова

долларов США

Стоимость регистрации:	250,00 долларов США	Зарегистрируйтесь сейчас Предварительный курс бесплатно Регистрация в списке рассылки
часов курса:	8 часов
Дата начала курса:	При регистрации
Время доступа к курсу:	3 месяца
единиц непрерывного образования (CEU) или Часы профессионального развития (PDH):	Сертификат об окончании с 0,8 CEU (8 PDH)

 

Описание курса

Специалисты по реле, инженеры по защите систем, консультанты, а также инженеры и техники, работающие в области защиты систем, могут пройти этот онлайн-курс, чтобы расширить свои знания о системах релейной защиты. Курс будет полезен персоналу с любым уровнем опыта, поскольку он охватывает ряд сложных схем реле, методы тестирования реле и анализа работы реле. ELO сотрудничает с Исследовательским центром электроэнергетики (EPRC) Университета штата Айова, чтобы создать курс, в котором обсуждаются основные принципы защиты системы, измерительные устройства, используемые для релейной защиты, основные используемые схемы реле и наиболее распространенные схемы, используемые в полевых условиях. Адаптировано из живого семинара 2012 года, Тим Эрнст, инженер по защите систем, предоставляет профессионалам реальные примеры из реальных ситуаций защиты систем.

Результат обучения

Наука и навыки релейной защиты имеют основополагающее значение для обеспечения высокой надежности в работе распределительных, передающих и генерирующих систем. В этом курсе вы научитесь:

• Понимать основную философию защиты системы
• Применение трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН) к релейным системам
• Понимать различные релейные системы и то, как они реагируют на отказ
• Использование записей событий реле для анализа работы реле

Тим Эрнст из P&E Engineering Co. расскажет о теории реле и работе старых электромеханических, а также современных цифровых типов реле, охватывающих многие типы функций, таких как перегрузка по току, перенапряжение, полное сопротивление и дифференциальное реле. Его презентация будет включать такие темы, как основы токов короткого замыкания и применение предохранителей и реклоузеров в распределительных цепях, а также автоматических выключателей и измерительных трансформаторов на подстанциях в распределительных или передающих цепях или линиях.

Краткое содержание курса

• Обзор курса: введение и обзор
• Модуль 01: Основные принципы защиты системы
• Модуль 02: векторное обозначение и полярность, основы тока короткого замыкания, характеристики предохранителей и ненаправленные реле максимального тока с выдержкой времени
• Модуль 03: Реле направленного максимального тока, реле полного сопротивления и схемы блокировки
• Модуль 04: Схемы блокировки, концепции дифференциальной защиты шин, ограничивающие обмотки, электромеханические и микропроцессорные реле

Процедуры курса

Курс начинается в день, когда мы получаем вашу регистрацию и оплату. Вся курсовая работа должна быть завершена в течение 3 месяцев с этой даты. Примерное время прохождения этого курса составляет 8 часов. Как только ваша регистрационная информация будет получена, мы вышлем вам ваше имя пользователя и пароль для доступа к сайту курса.

Завершите учебные модули в своем собственном темпе. По каждому учебному модулю вы будете смотреть лекционное видео и проходить тест с возможностью просмотра слайдов в формате PDF, которые Тим использует в своей лекции. По завершении курса вы можете получить 0,8 CEU (8 PDH), заказав кредиты на нашем веб-сайте. Выдача CEU стоит 25 долларов. Пожалуйста, запросите свои CEU через сайт курса.

Оценки

Вы должны пройти все тесты на 100%, чтобы получить баллы за курс. Чтобы пройти каждый тест, вы должны сначала посмотреть соответствующее видео-лекцию. Каждый тест включает от 2 до 7 вопросов, и у вас есть неограниченное количество попыток пройти каждый тест.

Материалы курса

Вам будет предоставлена ​​PDF-копия слайдов презентации, которые Тим Эрнст использует в видеолекциях.

Контактная информация

Свяжитесь с [email protected] или позвоните по телефону 1-800-854-1675 для получения дополнительной информации.

 

Инструктор

Тим Эрнст

Тим Эрнст — инженер-электрик с 33-летним опытом работы в сфере инженерных коммуникаций и консультирования. Он является соучредителем и партнером P&E Engineering Co., инженерно-консалтинговой фирмы с полным спектром услуг, которая специализируется на потребностях электроэнергетики. Он имеет степени BSEE и MSEE Университета штата Айова, специализируясь на энергосистемах и системах управления.

Тим специализируется на защите энергосистем и различных типах анализа энергосистем, включая анализ электромагнитных переходных процессов с использованием программы EMTP. Он имеет большой опыт проектирования релейных систем и систем управления для передающих подстанций, проектирования систем защиты и управления для интерфейсов генерации, а также интеграции систем защиты, управления и SCADA подстанций.