1.3.11 Релейная защита

Релейная защита предназначена для отключения повреждённого участка.

Аппараты релейной защиты — это специальные уст­ройства (реле, контакторы, автоматы и др.), обеспечивающие автоматическое отключение поврежденной части электрической установки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита приводит в действие сигнальные устройства. Для обеспечения надежной работы релейная защита должна:

1) иметь избирательность (селективность), т. е. отключать высоковольтными выключателями или автоматами только поврежденный участок установки. Время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей избира­- тельность действия защиты. Выдержка времени определяется временем действия выключателя поврежденного участка и вре­- менем срабатывания защиты;

2) обладать достаточно высокой чувствительностью ко всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от нее, а также к изменившимся в связи с этим параметрам нормального режима работы (току, напряжению и др.), что оценивается коэффициентом чувствительности;

3)быть выполнена по наиболее простой схеме с наименьшим числом аппаратов.

Реле, применяемые в релейной защите, классифицируют по следующим признакам:

• по принципу действия — электромагнитные, индукционные, электродинамические, тепловые, электронные, магнитоэлектри­ческие и др.;

• по параметру действия — тока, напряжения, мощности, теп­ловые и др.;

• по способу воздействия на отключение — прямого и косвен­ного действия.

Выбор тока срабатывания защиты:

,

к_з=1,3 − коэффициент запаса;

к_н= 1,1 1,2− надёжности;

к_воз= 0,8 0,85− возврата.

, где Ктт= − коэффициент трансформации тока,

Ксх=1− коэффициент схемы

Максимальная токовая защита (МТЗ):

1. Токовая защита

2. Защита от замыкания на землю

3. Защита от асинхронного хода

4. Защита от минимальных напряжений

− коэффициент трансформации напряжения,

Рис.8 Принципиальная схема токовой отсечки и защиты от перегрузки электродвигателя.

Для защиты СД до 5000 кВт используются следующие виды защит:

1. Токовая отсечка с реле , включённым на разность токов фаз. Эта защита работает , при многофазных КЗ двигателей и на его выводах.

2. Максимальная токовая защита работает при перегрузках двигателя.

3. Защита от замыкания на землю,выполняется мксимальной токовой защитой « 0 » последовательности.

4. Зашита от падения напряжения.

5.Защита от асинхронного хода осуществляется при помощи максимальной токовой защиты, для неё устанавливается выдержка времени больше чем время затухания пусковых токов двигателей.

6. Для защиты используется схема с двумя реле включенные на фазные токи КА1, КА2. При междуфазном КЗ замыкаются контакты КА1 или КА2, срабатыает указательное реле КН1, промежуточное реле КL1. Реле КL1 замыкает свой контакт и выдаёт сигнал на отключение выключателя.

Защита от замыкания на землю путём включения реле цепи ТР тока «0»

последовательности действует без выдержки времени ( в схеме не показано).

Зашита от токов перегрузки выполнена как максимальная токовая зашита при помощи реле КА3,которое включено на разность токов 2-х фаз. При срабатывании реле , замыкаются контакты с выдержкой времени КА3 и выдаётся сигнал на отключение кнопки SВ- опробывания защиты.

КА- выходное реле защиты от замыкания на землю в схеме не показано.

Рисунок 9. Схема защиты трансформатора

На рисунке 9 приведена полная схема защиты цехового транс­форматора, питающегося от радиальной кабельной линии с глухим присоединением трансформатора на стороне первичного напряже­ния. На головном участке кабельной линии имеется выкатной вы­ключатель Q, на стороне вторичного напряжения 0,4 кВ имеется автоматический выключатель QF.

Защита трансформаторных подстанций напряжением 6...10/0,4 кВ:

1) максимальная токовая защита;

2) защита от однофазных замыканий на землю;

3) газовая защита для транс­фор­маторов мощностью от 400 кВА и выше.

Схема защиты трансформатора напряжением 6... 10/0,4 кВ: KT1 – МТЗ от перегрузки; KA2, KA3 – то же от междуфазных КЗ; KA4, KA5, KA6, KT2 – МТЗ от внешних КЗ; KA7, KT3 – МТЗ ну­левой последовательности от однофаз­ных КЗ; 1 – на сигнал; 2 – к приборам.

Реле KA1, KT2 – однофазная однорелейная МТЗ трансформатора от перегрузки, действующая на сигнал;

Реле KA2, KA3 – двухфазная двухрелейная защита ТО без выдер­жки времени, установленная со стороны питания, от междуфазных КЗ в трансформаторе, действующая на его отключение;

Реле KA4, KA5, KA6 – двухфазная трехрелейная МТЗ трансформатора от внешних КЗ, установленная со стороны питания (реле KA4, KA5 включены на фазные токи, реле KA6 – на сумму фазных токов для повышения надежности срабатывания защиты);

Реле KA7 – МТЗ нулевой последовательности, установленная в ней­трали трансформатора, от однофазных КЗ в цепи напряжением 0,4 кВ; реле KSG газовая защита масляного трансформатора, реагиру­ющая на витковые замыкания, пробои изоляции на корпус и на по­нижение уровня масла, но не реагирующая на КЗ на выводах транс­форматора.

Газовая защита осуществляется газовым реле типа ПГЗ-22. Повреждения внутри трансформатора, вызванные витковыми и междуфазными замыканиями, сопровождаются выделением газа и понижением уровня масла в трансформаторе.

Рисунок. 10. Принципиальная схема защиты линии к конденсаторной установке АС

Защита ККУ: 1) от многофазных КЗ;

2) от токов перегрузки;

3) от повышения напряжения;

4) от замыкания.

Первая защита выполнена по схеме при помощи реле КА1, КА2, включенных на фазные токи трансформаторы ТА1, ТА2.При коротком замыкании получает питание реле КН1, КL1, выдаётся сигнал на отключение выключателя и схему сигнализации о состоянии указателей.

Вторая защита выполняется реле КА3,КА4,КА5. При длительных перегрузках и срабатываний реле срабатывают контакты этих реле, получают питание реле времени КТ1, которое замыкает свои контакты с выдержкой времени в цепи указательного реле КН3 и выдаёт сигнал на отключение выключателя.

Третья защита выполняется при помощи реле КV, к которым подключены шины через ТР напряжения.

Четвёртое реле защиты на схеме не показано. Оно подключается к реле времени ТА2.