Виды релейных защит и автоматики, оперативный ток

Релейная защита представляет собой совокупность одного или нескольких реле, устройств их питания и устройств, реагирующих на срабатывание реле. Устройства релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации совместно с источниками питания, а также цепи электрических измерений и учета электроэнергии образуют систему вторичных цепей.

По роду контролируемой величины релейные защиты подразделяют на следующие виды:

а) токовые, в основном реагирующие на увеличение тока;

б) напряжения, в основном минимального напряжения;

в) мощности, в основном направления мощности;

г) реагирующие на величины сопротивлений защищаемых участков электрических сетей;

д) реагирующие на температуру защищаемых объектов.

По характеру защищаемого объекта релейные защиты бывают: устройства защиты генераторов, трансформаторов, линий электропередачи и электрических сетей, шин РУ, электроприемников технологического оборудования, конденсаторных установок.

По принципу действия все релейные защиты можно подразделить на три класса по способу реагирования на изменение контролируемой величины на:

а) абсолютное значение контролируемой величины (ток, напряжение);

б) направление контролируемой величины (тока, мощности);

в) разность контролируемых величин (дифференциальные, балансные защиты).

Токовые защиты. Релейная защита, действующая при возрастании тока, называется максимальной защитой тока. Защита, срабатывающая при снижении тока, называется минимальной защитой тока. Основным элементом токовой защиты является реле тока. В зависимости от способа обеспечения селективности токовые защиты подразделяются на максимальные токовые защиты (МТЗ) и токовые отсечки (ТО). При МТЗ селективность защиты достигается выбором выдержки времени. Большая выдержка устанавливается у защиты, расположенной ближе к источнику питания. При ТО селективность обеспечивается выбором тока, обеспечивающим срабатывание защиты.

Токовая направленная защита действует в зависимости от величины тока и его фазы по отношению к напряжению на шинах подстанции, где защита установлена. Защита срабатывает, если ток будет превышать заданную величину, а его фаза будет соответствовать КЗ на защищаемом элементе. Такое действие защиты обеспечивается включением в схему реле направления мощности вместе с реле тока.

Дифференциальная защита основана на принципе сравнения токов или фаз токов по концам защищаемого участка или в соответствующих ветвях параллельно соединенных элементов электроустановки.

Защиты напряжения. Для защиты электрооборудования при изменении величины напряжения применяются реле напряжения. Защита, срабатывающая при уменьшении напряжения, называется минимальной защитой напряжения. Защита, действующая при превышении заданной величины напряжения, называется максимальной защитой напряжения.

Устройства автоматики. В электроустановках, наряду с устройствами релейной защиты, функционируют устройства автоматики. Для осуществления быстрого и бесперебойного электроснабжения в электроустановках применяют автоматическое повторное включение, автоматическое включение резерва, автоматическую разгрузку по току, автоматическое регулирование напряжения.

Устройства телемеханики. Телемеханика – совокупность технических средств и методов, позволяющих преобразовать информацию об удаленном на значительное расстояние объекте в электрические сигналы, передаваемые по линиям связи на диспетчерский пульт управления, или передавать команды объектам управления с пульта. Средствами телемеханики осуществляются телеуправление, телеизмерения и телесигнализация.

Оперативный ток. В схемах релейной защиты и автоматики реле косвенного действия, в отличие от реле прямого действия, воздействует на отключение и включение выключателей с помощью электромагнитов, питаемых от сети постоянного или переменного тока. Ток, при котором срабатывают реле управления и защиты, электромагниты выключателей, устройства сигнализации, называется оперативным током.

Надежным источником постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи. Их недостатком является высокая стоимость. Они требуют специального помещения и зарядного устройства. В качестве зарядных агрегатов применяются генераторы постоянного тока с приводом от электродвигателя. Помещение аккумуляторной в условиях заряда и постоянного подзаряда относится к взрывоопасным класса В-1а и требуют надежной вентиляции. Поэтому аккумуляторные батареи используются в основном на мощных подстанциях с напряжением 35-220 кВ.