Kako djeluju zaštita i automatizacija releja

Prve ljudske eksperimente sa električnom energijom i stvaranje krugova za prolazak struje pratili su kratki spojevi i kvarovi, tijekom kojih su stečena iskustva i znanje, otkrivena su pravilnost postupaka i razrađena pravila rada.

Na temelju analize napravljenih pogrešaka počeli su se stvarati uređaji koji štite opremu i ljude od električnih učinaka. Prvi takvi uređaji bili su osigurači, koji su izgorjeli kada su stvorena kritična opterećenja, razbijajući krugove električne struje.

Složenije zaštitne konstrukcije počele su se masovno uvoditi nakon 1891. godine, kada je u Rusiji, prema projektu Mihaila Osipoviča Dolivo-Dobrovolsky, uspješno transportirano 220 kW električne energije na 175 km s učinkovitošću od 77% na temelju trofaznog naponskog sustava koji je razvio isti znanstvenik.

Načelo zaštite temeljilo se na principu releja - uređaja koji stalno nadgledaju bilo koji električni parametar mreže, a kad dostignu kritične vrijednosti, aktiviraju se: mijenjanjem električnog kruga oštro mijenjaju svoje početno stanje.

Prvi zaštitni uređaji napravljeni su na osnovi elektromehaničkih relejskih dizajna, a stručnjaci koji su uključeni u njihov rad počeli su se nazivati ​​"relej", koji vrijedi do danas.

Usluga relejne zaštite i automatizacije (RPA) stvorena u elektroenergetskom sustavu na temelju konstantno stečenog iskustva istovremeno je uključena u druge složene procese:

• upravljački sustavi, uključujući lokalne, udaljene i udaljene metode;

• brave uređaja;

• signalni krugovi koji omogućuju analizu događaja koji se događaju u mreži;

• mjerenja različitih električnih veličina u postojećim krugovima;

• analiza kvalitete mjerenja na temelju metroloških standarda;

• neke druge osobine.

Načela konstrukcije sklopa zaštitnih uređaja

Prilično glomazna i složena početna baza koja se temelji na elektromehaničkim strukturama stalno se poboljšava i mijenja. Za potrebe zaštite, uvode se novi tehnički razvoj. U modernim energetskim kompleksima uspješno se kombiniraju elektromagnetski, indukcijski, statički - poluvodički i mikroprocesorski uređaji.

Ujedinjuje ih praktično nepromjenjivi osnovni algoritam postupaka koji se modernizira za svaki pojedini slučaj. Glavne zaštitne funkcije prikazane su strukturalnim dijagramom.

Glavne funkcije zaštitnih uređaja

Jedinica promatranja

Njegova je glavna funkcija nadziranje tekućih električnih procesa u sustavu na temelju mjerenja strujnih i / ili naponskih mjernih transformatora.

Izlazni signali uzeti iz jedinice mogu se izravno prenijeti u logički krug za usporedbu s korisnički definiranim odstupanjima od nominalnih vrijednosti, nazvanim postavkama, ili se u početku pretvaraju u digitalni oblik.

Logički blok

Ovdje se ulazni signali uspoređuju s graničnim karakteristikama postavki. Najmanja podudarnost među njima dovodi do izdavanja naredbe za upravljanje obranom.

Izvršna jedinica

Konstantno se održava u spremnosti za odgovor na naredbe logičke jedinice. Istodobno se u dijagramu ožičenja događa prebacivanje prema unaprijed određenom algoritmu koji isključuje oštećenja opreme i osobne ozljede.

Alarmna jedinica

Procesi koji se događaju u sustavu odvijaju se tako brzo da ih osoba nije u stanju opaziti svojim organima.Da bi popravili savršene događaje, instalirani su alarmni uređaji koji koriste vizualne metode zvučne ekspozicije spremajući promjene koje su se dogodile u memoriji.

U svim konstrukcijama alarma prijenos stanja nakon rada u početni položaj jedanput obavlja ručno operator, čime se automatizira gubitak podataka o radu zaštite.

Načela zaštite

Vrlo ozbiljan stav prema pouzdanosti i sigurnosti uporabe električne energije odredio je osnovne zahtjeve koje moraju ispuniti sustavi zaštite releja. Međutim, oni su i tehnički uređaji, što znači: imaju mogućnost poremetiti ispravne performanse.

Neuspjeh sustava zaštite releja moguć je sa:

• greške unutar zaštite;

• prekomjerni odgovori kada nije potrebno djelovanje izvršnog tijela;

• lažni rad u nedostatku oštećenja na električnom sustavu.

Da bi se isključili kvarovi tijekom rada, izrađuje se, instalira se projekt, pušta u pogon puštanje u pogon i održavanje uređaja za zaštitu releja uzimajući u obzir razvijene zahtjeve za uređaje za zaštitu i automatizaciju releja za:

• selektivnost na temelju hijerarhije sheme;

• brzina određena vremenom odziva;

• osjetljivost na početne faktore;

• pouzdanost rada.

Načelo selektivnosti

Drugi mu je zajednički naziv selektivnost. Ova karakteristika omogućuje vam da točno identificirate i lokalizirate mjesto očitovanog kvara u strukturiranoj mreži s bilo kojom hijerarhijom.

Na primjer, generator prenosi električnu energiju mnogim potrošačima koji se nalaze u područjima br. 1, 2 i 3, opremljena vlastitim zaštitama 1-2, 3-4 i 5, respektivno. U slučaju kratkog spoja unutar krajnjeg korisnika na mjestu br. 3, oštećene struje proći će kroz sve zaštitne krugove iz izvora.

Međutim, u ovoj situaciji ima smisla odspojiti posljednji dio s oštećenim električnim motorom, ostavljajući sve radne uređaje u radu. U tu svrhu uvode se različite postavke zaštite releja za svaki krug u fazi projektiranja kruga.

Zaštitni uređaji iz odjeljka 5 moraju ranije osjetiti strujne smetnje i osigurati brže njihovo isključivanje s generatora. Stoga se u gornjoj shemi vrijednosti trenutnih i vremenskih postavki u svakom odjeljku smanjuju od generatora do potrošača, slijedeći princip: što je bliže mjestu oštećenja, to je veća osjetljivost.

U ovom se slučaju ispunjava princip redundije, uzimajući u obzir mogućnost kvara bilo kojeg tehničkog uređaja, uključujući zaštitne sustave niže razine. To znači: ako zaštita dijela 5 odjeljka 3 ne radi, kratki spoj treba odvojiti uređaje za zaštitu releja br. 4 ili 5 reda br. 2, koji su zauzvrat osigurani zaštitom odjeljka br. 1.

Princip rada

Vrijeme zaustavljanja oštećenja sastoji se od najmanje dva čimbenika:

1. aktivirana zaštita;

2. rad pogona prekidača.

Prvi se parametar može prilagoditi od minimalne vrijednosti zbog dizajna zaštite i broja korištenih elemenata. Takve metode stvaraju vrijeme kašnjenja za uključivanje posebnih podesivih releja u krug. Koristi se za daljnju zaštitu.

Uređaji u blizini mjesta oštećenja moraju biti konfigurirani tako da djeluju u što kraćim vremenskim intervalima za rad.

Načelo osjetljivosti

Ova karakteristika omogućuje vam određivanje izračunatih oštećenja i nenormalnih situacija elektroenergetskog sustava unutar trenutne zaštitne zone.

Osjetljivost uređaja za zaštitu releja i automatizaciju

Da bi se odredio njegov numerički izraz, uvodi se koeficijent Kč, izračunato omjerom minimalne vrijednosti struje kratkog spoja za presjek i vrijednosti isključne struje.

Istovremeno uređaji za zaštitu releja i automatizacijski rade ispravno na Ic

Optimalna vrijednost koeficijenta osjetljivosti nalazi se u rasponu 1,5-2.

Princip pouzdanosti

Da biste ga definirali, uvode se pojmovi:

• neprekidnog rada;

• održavanja;

• trajnost;

• upornost.

Svaki od njih ima svoje kriterije ocjene.

Pouzdanost uređaja za zaštitu i automatizaciju releja

Rad i održavanje uređaja za zaštitu releja razmatraju tri mogućnosti pouzdanosti u funkcijama odziva:

1. s unutarnjim kratkim spojevima u zaštićenoj zoni;

2. tijekom prolaska vanjskog kratkog spoja izvan radnog područja;

3. u načinima bez oštećenja.

Istodobno, pouzdanost se dijeli na:

• operativno;

• soba za hardver.

Hitna kontrola

Svaka zaštitna jedinica releja nije samo nezavisni krug, već je kombinirana u komplekse više razine, koji u konačnici čine sustav za upravljanje u nuždi elektroenergetskog sustava. Svaki je element međusobno povezan s ostalim komponentama i sveobuhvatno izvršava svoje zadatke.

Skraćeni popis funkcija zaštite i automatizacije prikazan je pojednostavljenim blok dijagramom.

Upravljanje hitnim situacijama

Kratki sažetak značajki rada relejne zaštite i automatizacije omogućava nam da zaključimo da profesija relejnog operatora zahtijeva stalno proučavanje opreme koja se uključuje u pogon, usavršavanje znanja i formiranje snažnih praktičnih vještina.

Više o profesiji relejnog operatora: Profesija Električar relej zaštitu i automatizaciju

Ovdje pročitajte o modernim uređajima za zaštitu releja: Mikroprocesorski uređaji za relejnu zaštitu: pregled mogućnosti i kontroverzna pitanja