Комплексы релейной защиты

На защищаемом объекте устанавливается, как правило, не одно, а несколько устройств релейной защиты. Часть устройств предназначена для защиты объекта от повреждений. Это основная защита объекта. Остальные устройства защищают объект от ненормальных режимов работы, а также резервируют отказы релейной защиты и выключателей смежных элементов энергосистемы. В качестве основной защиты обычно используются устройства релейной защиты с абсолютной селективностью, а в качестве резервной защиты — устройства релейной защиты с относительной селективностью. Так, например, на линиях электропередачи в качестве основной защиты устанавливается либо направленная защита с высокочастотной блокировкой, либо дифференциально-фазная защита. В качестве резервной защиты используется дистанционная защита от внешних междуфазных коротких замыканий, а от коротких замыканий на землю — токовая защита нулевой последовательности. На генераторах электрических станций основную защиту составляют продольная дифференциальная токовая защита от междуфазных коротких замыканий в обмотках статора и поперечная дифференциальная токовая защита от витковых коротких замыканий. К числу резервных защит относятся токовая или дистанционная защита от внешних коротких замыканий, токовая защита от перегрузки рабочим током, токовая защита обратной последовательности от несимметричного режима работы генератора, токовая защита нулевой последовательности или защита напряжения нулевой последовательности от замыканий на землю в обмотках статора, а также токовые защиты от замыкания на землю обмотки ротора и от потери возбуждения генератора.

Исторически первыми были релейные комплексы, выполненные на электромеханических реле. В 60—70-х годах XX в. получили распространение релейные комплексы на интегральных микросхемах. В настоящее время все более широкое распространение получают цифровые комплексы релейной защиты, выполненные на базе микропроцессорной техники. Последние, хотя и являются более дорогостоящими, обладают рядом преимуществ, таких как многофункциональность, самодиагностика, память аварийных событий, автоматическое осциллографирование аварий и др., что обусловливает перспективность их использования в электроэнергетических системах. Интеллектуальный микропроцессорный терминал выполняет, как правило, функции основных и резервных устройств релейной защиты, устройства резервирования отказа выключателя, автоматического повторного включения, определения места повреждения, осциллографирования и измерения параметров режима.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение релейной зашиты?

2. Какие требования предъявляются к устройствам релейной защиты?

3. Каким образом обеспечивается селективность максимальной токовой защиты?

4. По каким условиям определяется ток срабатывания максимальной токовой защиты?

5. Каким образом оценивается чувствительность максимальной токовой защиты?

6. Как обеспечивается селективность токовой отсечки без выдержки времени?

7. Почему целесообразно совместно использовать токовую отсечку и максимальную токовую защиту?

8. Почему максимальная токовая защита не является селективной в сети с несколькими источниками питания и каков принцип действия токовой направленной защиты?

9. Принцип действия токовой защиты нулевой последовательности от КЗ на землю, почему такая защита имеет большую чувствительность и меньшее время срабатыва­ния по сравнению с максимальной токовой защитой?

10. Каким образом определяются параметры срабатывания ступеней трехступенчатой дистанционной защиты?

11. Почему продольная дифференциальная токовая защита не реагирует на внешние короткие замыкания?

12. Каковы достоинства и недостатки поперечной дифференциальной токовой защиты?

13. Каким образом обеспечивается селективность направленной защиты с высокочастот­ной блокировкой?

14. Каким образом реализуется передача высокочастотного сигнала по линии электропе­редачи?

15. Каким образом обеспечивается селективность дифференциально-фазной защиты линии электропередачи?

Литература для самостоятельного изучения

13.1. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем: учеб. для вузов. М: Энер­гия, 1976.

13.2. Чернобровое Н.В., Семенов В.А.Релейная защита энергетических систем: учеб. пособие для техникумов. М.: Энергоатомиздат, 1998.

13.3. Басе Э.И., Дорогунцев В.Г.Релейная защита электроэнергетических систем: учеб. пособие для вузов / Под ред. А.Ф. Дьякова. М.: Издательство МЭИ, 2002.

Глава четырнадцатая