Релейная защита и автоматика это: как защищают от сбоев электросети и электрические станции

как защищают от сбоев электросети и электрические станции

декабрь 16, 2020

Силовое оборудование электросетей и электрических станций всегда должны быть защищены от сбоев при эксплуатации и короткого замыкания. Таким средством является релейная защита и автоматика (РЗА).

Производители предлагают огромное количество устройств, которые могут заблокировать внезапную аварию в электросети или, например, предупредить с помощью звукового либо светового сигнала о появлении аварийной ситуации.

Чаще всего релейная защита функционирует с автоматикой, а их совместная работа связана с различными типами аварийных ситуаций:

1. уменьшение частоты электрического тока, которая появляется при возникшей перегрузке генератора из-за короткого замыкания или отсоединения определенной части разных устройств из сети.
2. увеличенное напряжение появляется из-за возникшей разгрузки электросети.
3. при токовой перегрузке возникает опасный нагрев изоляции кабеля, появляются искры.

Основные виды РЗА:

• МТЗ – максимальная токовая защита. Срабатывает в тот момент, когда ток достигает определенного установленного значения.
  направленная МТЗ. Дополнительно осуществляет контроль за направлением мощности.
• ГЗ – газовая защита. Необходима для отключения трансформатора при появлении различных повреждений в следствии образования опасных газов.
• ЛЗШ – логическая защита шин. Необходима для поиска места, где происходит короткое замыкание.
• дифференциальная защита. Необходима для предохранения трансформаторов, генераторов и шин, сравнивает величины тока на входе и выходе.
• ДФЗ – дифференциально-фазная защита. Контролирует фазы тока с обеих сторон линии. Если они отклоняются от заданных параметров, то срабатывает защита.
• ДЗ – дистанционная защита. При коротком замыкании срабатывает при снижении сопротивления сети.
• ДЗ с ВЧ-блокировкой. При коротких замыканиях используется для отключения подачи тока на воздушных линиях.
• удаленная защита. Применяется в ситуациях, когда требуется быстрая скорость реакции и особая чувствительность.
• защита минимального напряжения. Отключает оборудование в том случае, когда напряжение падает ниже установленного минимального значения.
• защита максимального напряжения. Срабатывает, когда напряжение увеличивается и начинает превышать допустимое значение.

Также релейная защита разделяется по основным признакам:

1. По способу подключения: первичная и вторичная.
2. По функциональным признакам: логические и измерительные.
3. По типу исполнения: электронные и электромеханические.
4. По способу воздействия: прямое или косвенное.

Особенности конструкции релейной защиты

Устройство РЗА непрерывно совершенствуется благодаря внедрению инновационных технологий. Но основные принципы и элементы конструкции остаются неизменными.

Структуру релейной защиты можно представить в виде схемы:

Электрический сигнал — Модуль наблюдения процессов — Узел логики и анализа — Исполнительный блок — Сигнальный блок

Блок наблюдения проводит мониторинг всех процессов в электрике за счет трансформаторов тока и напряжения, которые проводят измерения. В узле логики и анализа сравниваются поступившие сигналы с максимальным показателем уставок. Защита будет срабатывать, даже если имеется небольшое совпадение данных значений. Исполнительный блок всегда находится в состоянии готовности, ожидая сигнала от логического блока. Сигнальный блок функционирует при помощи света или звука.

Когда пройдет полный цикл срабатывания защиты, специалист ручным способом переводит устройство в первоначальное состояние.

Основные принципы работы

Бывают ситуации, когда нарушается работоспособность релейной защиты. Это происходит по разным причинам: ложное срабатывание, неисправности в самом реле и т.д. Чтобы не допускать снижения трудоспособности РЗА, изготовителями разрабатываются различные принципы и требования, которые необходимо соблюдать при установке, эксплуатации и обслуживании.

Существует несколько основных принципов:

• принцип надежности. Релейная защита должна бесперебойно выполнять все задачи, заложенные производителем.
• принцип селективности (избирательный принцип). Релейная защита должна безошибочно находить и устранять место, где произошло повреждение сети.
• принцип быстродействия. Время от обнаружения повреждения до полного обесточивания должно быть максимально минимизировано.
• принцип чувствительности. Он позволяет определять типы всевозможных повреждений с помощью коэффициента, величина которого должна соответствовать 1,5-2.

определение, функции и принципы работы — НПП Микропроцессорные технологии

Определение понятия Релейная защита

Релейная защита (РЗ) — это важнейший вид электрической автоматики, которая необходима для обеспечения бесперебойной работы энергосистемы, предотвращении повреждения силового оборудования, либо минимизации последствий при повреждениях. РЗ представляет собой комплекс автоматических устройств, которые при аварийной ситуации выявляют неисправный участок и отключают данный элемент от энергосистемы.

Во время работы РЗ постоянно контролирует защищаемые элементы, чтобы своевременно зафиксировать возникшее повреждение (или отклонение в работе энергосистемы) и должным образом отреагировать на случившееся.

При аварийных ситуациях релейная защита должна выявить и выделить неисправный участок, воздействуя на силовые коммутационные аппараты, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания, замыкания на землю и т.д.).

Релейная защита сопряжена с иными видами электрической автоматики, которые позволяют сохранять бесперебойную работы энергосистемы и электроснабжения потребителей.

На данный момент отрасль релейной защиты активно развивается и расширяется, уже сейчас используется микропроцессорная аппаратура и компьютерные программы не только для защиты, но и для комплексного управления оборудованием и системой в целом.

Функции релейной защиты

Главной задачей устройств РЗ является выявление ненормальных и аварийных режимов работы первичного (силового) оборудования, а именно фиксация следующих видов повреждений:

• перегрузка электрооборудования;
• двух и трех-фазных короткие замыкания;
• замыкания на землю, включая двух и трех-фазные;
• внутренние повреждения в обмотках двигателей, генераторов и трансформаторов;
• защита от затянувшегося пуска;
• асинхронный режим работы синхронных двигателей.

Принципы построения релейной защиты

Существует несколько видов реле, каждый из которых соответствует характеристикам электроэнергии (в данном случае – реле тока, напряжения, частоты, мощности и т.д.). Такая система отслеживает несколько показателей, выполняя непрерывное сравнение величин с ранее определенными диапазонами, которые называются уставки.

В том случае, когда контролируемая величина превышает установленную норму, соответствующее реле срабатывает: тем самым осуществляя коммутацию цепи путем переключения контактов. В первую очередь, такие действия касаются подключенной логической части цепи. В соответствии с выполняемыми задачами эта логика настраивается на определенный алгоритм действий, оказывающих влияние на коммутационную аппаратуру. Возникшая неисправность окончательно ликвидируется силовым выключателем, прерывающим питание аварийной схемы. В любой релейной защите и автоматике настройка измерительного органа выполняется с учетом определенной уставки, разграничивающей зону охвата и срабатывания защитных устройств. Сюда может входить только один участков или сразу несколько, состоящих из основного и резервных.

Реакция защиты может проявляться на все повреждения, которые могут возникнуть в защищаемой зоне или только на отдельно взятые отклонения от нормального режима работы. 

В связи с этим, защищаемый участок оснащен не одной защитой, а сразу несколькими, дополняющими и резервирующими друг друга. Основные защиты должны воздействовать на все неисправности, возникающие в рабочей зоне или охватывать их значительную часть. Они обеспечивают полную защиту всего участка, находящегося под контролем и должны очень быстро срабатывать при возникновении неисправностей. Все остальные защиты, не подходящие под основные условия, считаются резервными, выполняющими ближнее и дальнее резервирование. В первом случае резервируются основные защиты, работающие в закрепленной зоне. Второй вариант дополняет первый и резервирует смежные рабочие зоны на случай отказа их собственных защит.
 

Принципы построения схемы защитных устройств

Несмотря на то, что в данный момент рынок предлагает большое количество разнообразных устройств РЗ, базовый алгоритм процессов остается прежним, только модернизируется для каждого конкретного случая. Основные функции защиты демонстрирует структурная схема.

Более подробно ознакомиться со структурной схемой защит и другими органами РЗ можно в нашей статье Основные органы релейной защиты.

Шкафы РЗА

Современные микропроцессорные устройства РЗА выполняют не только свою прямые задачи защиты, но и другие смежные функции. Таким образом, сегодня большое количество устройств можно укомплектовать в одном шкафу, что значительно упрощает монтаж оборудования, непосредственную эксплуатацию, а также значительно освобождает пространство.

Типовые шкафы защиты имеют еще ряд дополнительных преимуществ: так как шкафы выполняются по стандартным схемам, проверенным в эксплуатации, вероятность ошибок в работе значительно снижается, а удобство в наладке и монтаже возрастает. Узнайте еще больше о РЗА и типовых решениях на нашем сайте.

Руководство по применению

для защиты и автоматизации — GE Grid Solutions

Главная > Защита и контроль > Публикации > Руководство по применению защиты и автоматизации

Защита и контроль   Все ресурсы   Справочное руководство P&C

Загрузить Справочное руководство P&C Свяжитесь с нами Руководство по применению защиты и автоматизации Пользующееся уважением руководство GE по защите и автоматизации , ранее известное как Руководство по защите и автоматизации сети (NPAG), представляет собой исчерпывающий 500-страничный технический справочник, который предлагает инженерам по защите и техническим специалистам самую свежую информацию и рекомендации по реле защиты, измерению и управлению, включая подробные обзоры приложений, типовые приложения с однолинейными схемами, руководства по выбору продуктов и технические брошюры по продуктам и услугам GE для защиты и контроля. Руководство по применению защиты и автоматизации пользуется популярностью среди инженеров и техников по защите с 1966 года, а также служит основным справочным материалом для делегатов из разных стран на ежегодных учебных курсах GE по применению и защите энергосистем (APPS), которые GE проводит более чем 50 лет. Щелкните здесь, чтобы загрузить копию, используя свой паспорт GE.

51 — Система испытаний РЗА / НПП «Динамика»

• Доставка РЕТОМ-51в наличии
• Цена по запросу

• Описание
• Технические характеристики

РЕТОМ-51 – сила в ваших руках!

Надежность аппаратуры релейной защиты в большей степени определяется качеством проверки ее работоспособности как при наладке, так и в полевых условиях.

Эти проверки проводятся на регулярной основе с использованием специальных приборов, генерирующих токи и напряжения, необходимые для диагностики оборудования релейной защиты и автоматики.

В связи с наличием большого количества релейных блоков в ЖКХ их тестирование требует значительных затрат и высокой квалификации персонала. Справиться с этой задачей поможет тестовая система на базе прибора РЕТОМ-51.

Применение:

• универсальный трехфазный источник тока и напряжения с возможностью регулирования каждого параметра по амплитуде и фазе,
Тест-система
• для испытаний релейной защиты и автоматики при отладке и наладке с последующим протоколом испытаний,
• универсальный широкодиапазонный измеритель тока, напряжения и частоты.

 

• автоматизированные испытания и наладка устройств релейной защиты и автоматики всех поколений,
• современные микропроцессорные релейные и сложные отечественные и зарубежные системы защиты,
• Системы твердотельной релейной защиты и автоматики,
• вся номенклатура электромеханических щитов и комплектов РЗА,
• отечественные и зарубежные дефектоскопы,
• щиты аварийного управления и дистанционные измерительные цепи,
• устройства синхронизации,
• ваттметров,
• Система возбуждения генератора,
• Железнодорожные защитные системы.

Основные преимущества:

• бесплатный стандартный многофункциональный пакет программ позволяет легко и быстро проводить ручную и полуавтоматическую (специальный пакет для автоматической) проверку любых реле и защит,
Совместная работа
• с комплектом РЕТОМ-ЦВМ позволяет провести полную проверку фазной дифференциальной защиты комплекта,
• с помощью блоков РЕТ-GPS можно организовать синхронную работу двух удаленных комплектов, предоставляя уникальную возможность сквозного тестирования комплектов дифференциально-фазовой защиты,
• встроенное интеллектуальное устройство широкого диапазона обеспечивает высокую безопасность как самого прибора, так и тестируемого оборудования,
• в случае нарушения всех выходных сигналов отключаются и процедура тестирования приостанавливается до устранения неисправности. Это значительно повышает безопасность работы и точность результатов,
• надежная работа в широком диапазоне сети,
• удобный и знакомый интерфейс Windows,
• открытая архитектура управления РЕТОМ-51 обеспечивает быструю и простую разработку индивидуальных программ испытаний,
• прочный и красивый корпус, значительно более устойчивый к механическим воздействиям,

Комплект поставки

Комплекс РЕТОМ-51 работает под управлением ПК и включает в себя:

• Прибор испытательный РЕТОМ-51,
Стандартное программное обеспечение
• со следующими включенными модулями:
• ручное управление источниками тока и напряжения,
• проверка реле тока,
• проверка реле напряжения o проверка силового реле,
• тестирование реле импеданса,
• тестирование реле частоты,
• универсальный секундомер-диктофон,
• модель системы питания,
• Аксессуары, 9 шт. 0088
• связанная документация.

По желанию заказчика в комплект поставки могут быть дополнительно включены:

• специальные программы для автоматизированной проверки реле различных типов и комплектов защит,
• Блок трехфазного преобразователя напряжения РЭТ-ТН,
• Блок однофазного преобразователя тока РЭТ-10.

 

Источники тока

Номер	3
Текущий диапазон изменения:
— трехфазный режим	36 А; 700 ВА
— однофазный режим	100 А; 1400 ВА
— Режим источника постоянного тока	30 А
Мин. текущее изменение шаг	1,0 мА
Диапазон допустимой относительной погрешности воспроизведения значения переменного тока	± (0,004Х + 0,00004X к ) А

Источники напряжения

Номер	4
Диапазон изменения напряжения:
— трехфазный режим	135 В; 80 ВА
— однофазный режим	405 В
— Режим источника постоянного напряжения	380 В; 80 Вт
Мин. шаг изменения напряжения	10 мВ
Диапазон допустимой относительной погрешности постоянного и переменного напряжения	± (0,004Х + 0,00004X к ) В

Источники тока и напряжения

Воспроизводимый диапазон частот для источника тока	1…1000 Гц
Воспроизводимый диапазон частот для источника напряжения	1…2100 Гц
Мин.шаг изменения частоты	0,001 Гц
Диапазон допустимой абсолютной погрешности воспроизведения частоты в пределах 45…65 Гц	± 0,0002 Гц
Диапазон изменения сдвига фаз тока и напряжения в зависимости от частоты сети (50 Гц)	0…359 999 °
Мин.шаг изменения фазового сдвига	0,001 °
Диапазон допустимой абсолютной погрешности установки фазового сдвига для каналов тока и напряжения (в пределах 5. ..100% диапазона воспроизведения амплитуды сигнала)	± 0,3°

Вспомогательный источник постоянного напряжения

Диапазон выходного напряжения	130…264 В; 300 Вт
Выходной ток	1,25 А
Размах пульсаций в диапазоне частот 0–20 МГц при выходном напряжении 220 В и макс. выходная мощность	±1 %

Миллисекунды

Диапазон измерения времени	0,001…99 999 с
Диапазон допустимой относительной погрешности измерения времени	± 0,1 %

Аналоговые входы

Номер	2
Пределы измерения напряжения	0,5…5; 5…500 В
Пределы допустимой абсолютной погрешности измерения напряжения	± (0,005Х + 0,0001X к ) В

Двоичные входы

Номер	16
Тип:	«сухой контакт», транзисторный переключатель, ТТЛ 15 В
Макс. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: