Релейний захист та автоматика

1. Загальні положення

Релейний захист елементів розподільчих мереж повинен відповідати чотирьом вимогам, пред’явленим до всіх пристроїв релейного захисту: селективність, швидкодія, чутливість та надійність.

Селективна дія захисту забезпечує відключення тільки пошкодженої ділянки мережі найближчим до неї вимикачем. Швидкодія релейного захисту зменшує розміри, запобігає або зменшує пошкодження в місці КЗ, зберігає нормальну роботу споживачів неушкодженої частини електричної установки. Чутливістю релейного захисту називають її здатність реагувати на всі види пошкоджень і ненормальних режимів, які можуть виникати в межах основної зони, що захищається, та зони резервування. Надійність релейного захисту визначається як її спрацюванням у всіх необхідних випадках, так і не спрацюванням у випадках, коли дія захисту не потребується.

У процесі експлуатації електричних машин, апаратів, повітряних ліній електропередачі і т.п. можуть відбуватися порушення нормальних режимів роботи і виникати ушкодження, що приводять до коротких замикань.

У більшості випадків аварії або їхній розвиток можуть бути відвернені швидким відключенням ушкодженої ділянки електричної установки або мережі за допомогою релейного захисту, що діє на відключення вимикачів.

При відключенні вимикачів ушкодженого елемента гасне електрична дуга в місці короткого замикання, припиняється проходження струму короткого замикання і відновлюється нормальна напруга на неушкодженій частині електроустановки або мережі. Завдяки цьому скорочуються розміри або навіть запобігають ушкодження устаткування, на якому виникло коротке замикання, а також відновлюється нормальна робота неушкодженого устаткування.

Таким чином, основним призначенням релейного захисту є виявлення місця виникнення короткого замикання і швидке автоматичне відключення вимикачів ушкодженого устаткування або ділянки мережі від іншої неушкодженої частини електричної установки або мережі.

Крім ушкоджень електричного устаткування, можуть виникати такі порушення нормальних режимів роботи, як перевантаження, замикання на землю однієї фази в мережі з ізольованою нейтралью, виділення газу в результаті розкладання олії в трансформаторі або зниження рівня олії в його розширнику.

Отже, другим призначенням релейного захисту є виявлення порушення нормальних режимів роботи устаткування і подача попереджувальних сигналів обслуговуючому персоналу або відключення устаткування з витримкою часу.

2. Захист силових трансформаторів

Трансформатор повинний мати наступні пристрої релейного захисту:

-  для захисту від ушкоджень на повітрі, а також від внутрішніх ушкоджень, повинний бути передбачений повздовжній диференційний захист без витримки часу або струмова відсічка, якщо не передбачено диференційний захист;

-  захист від струмів в обмотках, обумовлених зовнішніми багатофазними короткими замиканнями - максимальний струмовий захист і комбінований пуск напруги або без нього;

-  від ушкоджень усередині кожуха, що супроводжуються виділенням газу і від зниження рівня олії - газовий захист двоступінчастий: I ступінь - від струмів в обмотках, обумовлених перевантаженням на шинах; II ступінь - на відключення;

-  від струмів в обмотках, обумовлених перевантаженням одно релейний максимальний струмовий захист, що діє на сигнал.

3. Релейний захист кабельної лінії напругою 10 кВ

Для кабельної лінії 10 кВ з ізольованої нейтралью передбачаються пристрої релейного захисту від багатофазних замикань і однофазних замикань на землю.

Від багатофазних коротких замикань встановлюється двоступінчастий струмовий захист:

- перша ступінь якого виконується у виді струмової відсічки;

- друга ступінь виконується у вигляді максимального струмового захисту (МСЗ) з витримкою часу.

Від однофазних замикань на землю повинна бути виконана селективна сигналізація від замикань на землю з витримкою або без витримки часу.

Максимальний струмовий захист містить два органи: вимірювальний і витримки часу. ............