2.2 Класифікація реле

За призначенням реле розділяють на:

• вимірювальні реле (струму, напруги, опору, потужності, частоти, температури, рівня) можуть бути максимальної або мінімальної дії;

• логічні реле (проміжні, двохпозиційні, часу, сигнальні).

Вимірювальні реле контролюють режими роботи об’єкту, який захищається. Вони характеризуються наявністю опорних елементів у вигляді каліброваних пружин, джерел стабільної напруги, струму і т.п. Вимірювальні реле мають високу чутливість і високий коефіцієнт повернення. Максимальні реле спрацьовують при підвищенні контрольованого параметра, а мінімальні - при зниженні.

Логічні реле спрацьовують по команді вимірювальних реле і використовуються в логічних частинах схем релейного захисту. Вони призначені для розмноження сигналів, які отримані від інших реле, їх посилення та передачі команд іншим апаратам - проміжним реле, створення витримок часу між окремими операціями, та для реєстрації дії реле.

За способом включення вимірювальні реле поділяються на первинні, які включаються на струм і напругу елемента, що захищається, і вторинні, які включаються через вимірювальні трансформатори.

За виконанням реле поділяються на:

• електромеханічні, з рухливими елементами і контактними системами;

• статичні, без рухливих елементів і контактів (напівпровідникові, електронні, мікропроцесорні, мікроелектронні).

За способом впливу на вимикач:

• реле прямої дії, рухлива система яких механічно пов'язана із пристроєм комутаційного апарата, що відключає;

• реле непрямої дії, які керують колом електромагніта відключення.

Мікропроцесорні захисти є перспективою розвитку новітніх технологій релейного захисту. Застосування мікропроцесорної техніки дозволяє виконувати пристрої релейного захисту високої надійності і чутливості. Їх виготовляють децентралізованими, інтегрованими і вони мають як функції захисту, так і функції автоматичного повторного включення, автоматичного включення резерву і т.п.

2.3 Параметри реле різних видів та типів

2.4 Основні вимоги, які пред’являються до релейного захисту та систем автоматики електричних мереж

До релейного захисту пред’являються основні вимоги, які пов’язані з його призначенням (функціями): селективність, швидкодія захисту; чутливість; надійність технічних пристроїв.

Селективність – це спроможність релейного захисту виявляти місце ушкодження і відключати його тільки найближчими до нього вимикачами. Селективність забезпечується відповідним вибором витримки часу, яка діє для мереж з одностороннім джерелом живлення, і повинна збільшуватись по направленню від споживачів до джерела живлення. Струм спрацьовування і час спрацьовування – основні параметри роботи максимального струмового захисту. При короткому замиканні (рисунок 2.1) у точці К1 струм короткого замикання протікає через апарати захисту Q1, Q2, Q3 і всі вони можуть спрацювати. Однак захист повинен відключити ушкоджену лінію тільки вимикачем Q1.

Рисунок 2.1 – Розташування захистів та їх зон дії для схеми з однобічним живленням

Швидкодія - це здатність релейного захисту відключати ушкодження з мінімально можливою витримкою часу. Допустимий час протікання струму через обладнання, який не викликає його ушкодження і зберігає стійкість паралельної роботи генераторів в системі визначається з урахуванням конкретних умов і дотриманням нормативів державних стандартів на обладнання. Ушкодження на лініях 110…220 кВ необхідно відключати за час не більше 0,15…0,3 с., на лініях 6…35 кВ - не більше 1,5…3 с. Час спрацьовування сучасних електронних і мікропроцесорних захистів складає 0,01…0,04 с.

Чутливість - це властивість захисту надійно спрацьовувати при к. з. наприкінці ділянки, що захищається, в мінімальному режимі роботи системи. Захист, повинен мати таку чутливість до таких видів ушкоджень і порушень нормального режиму роботи в даній електричній установці або електричній мережі, на які вона розрахована. Наприклад захист 3 (рисунок 2.1), який встановлений на вимикачу трансформатора повинен відключати ушкодження на ділянці, де він встановлений і резервувати захист зони 2 при виникненні к. з. на наступній ділянці у випадку його відмови або відмови вимикача.

Чутливість захисту оцінюється коефіцієнтом чутливості, який обумовлений відношенням мінімального значення величини, яка контролюється при к. з. наприкінці ділянки, що захищається, до уставки захисту (k_ч >1).

Надійність - це властивість захисту правильно і безвідмовно діяти на відключення вимикачів обладнання при к. з. у межах установленої для нього дії. Не діяти в нормальних умовах, а також при таких ушкодженнях і порушеннях нормального режиму роботи, при яких дія даного захисту не передбачена, і повинен діяти інший захист.

Вимога надійності забезпечується досконалістю принципів захисту і конструкцією апаратури, добротністю деталей, простотою виконання, а також рівнем експлуатації. У сучасних мікропроцесорних та мікроелектронних пристроях захисту існують вмонтовані системи автоматичної й тестової перевірки, які дозволяють швидко виявити несправності, які з'явилися, і тим самим запобігти відмові або неправильній роботі захисту.