Назначение РЗ и основные требования. Параметры РЗ. Виды реле.

В электрических сетях промышленных предприятий возможно возникновение повреждений и анормальных режимов (к.з., перегрузки и т.д.), нарушающих нормальную работу ЭУ. Повреждения могут привести к аварии всей СЭС или ее части.

РЗ – совокупность специальных устройств и средств (реле, измерительные трансформаторы и другие аппараты), обеспечивающих автоматическое отключение поврежденной части ЭУ или сети.

При повреждении в сети (например, к.з.) РЗ выявляет поврежденный участок и отключает его, воздействуя на коммутационную аппаратуру. При анормальных режимах (перегрузках) РЗ действует на сигнал, предупреждающий дежурный персонал о неисправностях, или на отключение с выдержкой времени.

РЗ должна отвечать следующим требованиям:

- быстродействие;

- селективность (избирательность) – способность отключать только поврежденный участок;

- чувствительность – способность реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра (токи к.з. или перегрузки);

- надежность работы РЗ, которая заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных по ее назначению случаях.

Основными параметрами схем РЗ являются:

- ток срабатывания защиты – минимальный ток, при котором надежно сработает защита (ток на первичной стороне ТТ, ко вторичной обмотке которого подключена РЗ)

I_ср.з=k_н*I_рmax/k_в;

где k_н – коэффициент надежности, учитывающий погрешности реле и измерительных трансформаторов и принимающий значение от 1,2 и выше в зависимости от назначения РЗ;

k_в=I_в/I_ср.р – коэффициент возврата; I_в – ток возврата реле. Чем выше k_в, тем более чувствительнее защита;

- ток срабатывания реле – наименьший ток, при котором реле срабатывает

I_ср.р=k_сх*I_ср.з/k_тт,

где k_сх – коэффициент схемы, определяемый отношением тока в обмотке реле I_рл к номинальному вторичному току ТТ I_2н

k_сх=I_pл/I_2н

и зависящий от схемы подключения реле к ТТ;

k_тт – коэффициент трансформации ТТ.

- коэффициент чувствительности, характеризующий надежность срабатывания РЗ

k_ч=I_кmin/I_cp.з=I_кmin*k_сх/I_ср.р*k_тт

Минимальные значения k_ч устанавливаются ПУЭ в зависимости от вида РЗ и места ее установки.

Приведенные выше параметры и формулы их расчета относятся к токовым РЗ. Для РЗ, реагирующих на изменения напряжения в сети, по аналогии с токовыми РЗ устанавливаются напряжения срабатывания: защиты Uср.з и реле напряжения Uср.р. kн может принимать значения как больше единицы (для защиты от повышения напряжения), так и меньше единицы (для защит минимального напряжения).

Реле, применяемые в РЗ, классифицируются по:

- принципу действия (электромагнитные, тепловые, электронные и др.);

- параметру действия (тока, напряжения и т.д.);

- по способу воздействия на отключение – прямого и косвенного действия;

- по способу включения – первичные и вторичные).

По назначению все реле делят на три группы:

- основные, непосредственно реагирующие на изменение контролируемых величин (реле тока, напряжения, мощности, частоты и т.д.);

- вспомогательные, управляемые другими основными реле и выполняющие дополнительные функции выдержки времени (реле времени), размножения числа контактов, передачи команды от одних реле к другим (промежуточные реле);

- сигнальные (указательные), фиксирующие действия РЗ и управляющие световыми и звуковыми сигналами.

Ток питания цепей РЗ называется оперативным током, который может быть переменным или постоянным. Источниками переменного оперативного тока могут быть ТТ, ТН или трансформаторы собственных нужд п/ст. Источниками постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи, специальные блоки питания тока БПТ и напряжения БПН.

[1,с.294-296; 2,с.411-427]