Уставки релейной защиты что это
Проект РЗА
Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике
РАСЧЕТ УСТАВОК: МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ
В институте из всей темы «Релейная защита» лучше всего преподают расчет уставок. Книги по РЗА также подробно освещают этот вопрос, обходя схемотехнику стороной. Но если вы думаете, что вам хоть что-то не придётся изучать, когда придете на работу, то спешу вас разочаровать — между академическим и реальным расчетом много отличий. Давайте о них и поговорим.
МИФ 1. Уставки всегда считаются “снизу-вверх”
В радиальных сетях токовые защиты действительно рассчитываются от нагрузки к источнику, но это относится только к уставкам по току. Со временем все наоборот.
Дело в том, что новые ТП и РТП, которые вы будете проектировать, обычно подключаются к старым ПС 35-110 кВ, где уставки уже выбраны много лет назад. Время срабатывания МТЗ отходящего фидера, питающего вашу РТП, также задано и меняться не может (иначе придется пересчитывать всю вышестоящую сеть, а это никто сделать не даст). Хорошо если это время лежит в пределах 1,5 — 2 с, но может быть и меньше.
Вам фактически нужно подстроиться под это «верхнее» время используя определенные ступени селективности. Если уровней распределения много, то задача из технической области переходит в творческую)
МИФ 2. Схема электроснабжения всегда построена правильно
Конечно нет. С первичными схемами сегодня беда — их лепят без учета действия релейной защиты и автоматики.
Например, делают кучу уровней распределения (последовательно включенных выключателей с защитами), а сверху имеют минимальное время срабатывания (см. п.1). Подробно об этом явлении и методах борьбы с его последствиями я писал здесь.
Применяют транзитные схемы для тупиковых подстанций. Например, схему мостика 35-5Н для отпаечных ПС любят применять нефтяники, хотя она была разработана совершенно не для этого. В итоге начинаются «танцы с бубном» при расчете защит секционника 35 кВ, и опять появляются лишние ступени МТЗ. Для схемы 35-5АН на СВ 35 вообще защит нет, он работает как разъединитель)
Забавные вещи творятся при ретрофите РЗА старых ПС, когда токи КЗ в сети с годами увеличились, а ТТ (и их коэффициенты трансформации) оставляют прежними. Иногда вторичные токи «вываливаются» за пределы измерения, поэтому применяйте терминалы РЗА с хорошим динамическим диапазоном
Сегодня на больших подстанция 110 кВ любят применять ТТ с номинальным вторичным током 1А. В принципе идея неплохая, так как цифровым защитам этого вполне хватает, но при этом, на той же ПС, ЗРУ 6-10 кВ оснащаются стандартными пятиамперными ТТ. В итоге, чтобы сделать диффзащиту силового трансформатора нужно сначала программно выровнять вторичные токи, что в таких пределах позволяют сделать не все устройства.
В общем факторов первичной схемы, влияющих на расчет уставок много и к тому, что будет на реальном объекте ни один ВУЗ вас не подготовит.
МИФ 3. Самое сложное — сделать расчет
Еще один миф. На самом деле самое сложное — это собрать исходные данные для расчета. Обычно в начале работы исходников не хватает, а на твой запрос присылают что угодно, но только не то, что нужно.
Почему так происходит? Потому, что в институте нас не учили правильно делать запросы, а это очень важно. Надо отправлять запрос так, чтобы человек на другом конце физически не смог бы ответить неправильно или неполно. При этом запрос нужно делать как можно быстрее, но при этом ничего не забыть.
Формулы всегда можно подсмотреть в книгах, а вот умение работать с заказчиком/сетями к вам придет только, когда начнете реальное проектирование. Это отличает просто умного новичка от специалиста.
Посудите сами, вы можете приобрести какой-нибудь иностранный САПР за 25 000 USD, но кто вам гарантирует, что он считает в соответствии с российскими нормами? Даже российские программы для расчета сетей стоят от 100 000 руб. за рабочее место, что не каждая фирма может себе позволить.
Кстати это положение дел на рынке навело меня на создание программы Гридис-КС, для построения карт селективности. С одной стороны, стоит он недорого и позволяет упростить ту часть расчета уставок, которую неудобно делать в EXCEL. С другой стороны, мы с коллегами попытались заслужить доверие пользователя, публикую данные об оцифровки каталожных защитных кривых, вплоть до указания значений погрешности.
Ну, а если у вас нет программы для расчета, вам придётся ее создать самим. Лучше всего в EXCEL, но кто-то использует и MathCad, и даже MatLab.
Почему EXCEL? Потому, что схему распределения сети удобно отобразить в виде таблицы с «живыми» формулами. Это тебе и база данных, и расчетный модуль и элемент для оформления. Если вы при этом еще знаете VBA, то можно сделать очень крутую программу. При этом все данные представлены наглядно и обычно даже не приходиться ничего прокручивать.
Почему в ВУЗах обычно для расчета применяют тот же MathCad? Потому, что там обычно надо посчитать одну цепочку (система — подстанция — нагрузка), а в реальном проектировании вам придеться считать 30-50 цепочек сразу. Другие задачи — другие инструменты.
Мой вам совет, если хотите заниматься расчетами уставок профессионально, то изучайте EXCEL. Заодно поможете себе при оформлении проекта
МИФ 5. В расчетах главное результаты, а оформлением можно пренебречь
Оформление — еще одна часть проекта, про которую не упоминают в ВУЗах. А она иногда занимает больше всего времени. Особенно, если не уметь работать с MS Office.
Word конечно заумная программа, но она на сегодня является стандартом для оформления всех документов, включая проекты.
Изучите все, что связано с заголовками, автоматическим формированием содержания, вставками объектов и колонтитулами. Обязательно установите модуль MathType, если сам Word не позволяет строить «многоэтажные» формулы.
Если расчет вели в EXCEL, то можно его вставить в Приложение, приведя как пример расчет одной цепочки. Это очень помогает сэкономить время.
По оформлению проекта часто можно понять его качество. У компаний, которые на рынке давно все сделано аккуратно, в соответствии с ГОСТами. Есть свой логотип, свой стиль. Новички обычно уделяют мало времени оформлению и зря. Если заказчик увидит перед собой пачку разношерстных листов, то может захотеть задать дополнительные вопросы.
В общем научитесь делать профессиональное оформление, и вы повысите стоимость вашего проекта. Время кривых «писулек» ушло.
МИФ 6. Расчет всегда будет идеальным
Вот мы и подошли к самой жести. Бывает так, что ты сделал все что мог, но расчет все равно не сходится. Не выходит каменный цветок! Ступень селективности получается слишком маленькая. Или чувствительность в зоне дальнего резервирования не обеспечивается. Или что-то еще. Что делать в этом случае?
Во-первых, не впадать в ступор и не кричать заказчику, что все пропало. Расчет должен быть закончен в любом случае, а объект сдан. Проектировщику платят деньги не за поиск проблем и причин в стиле «почему это нельзя реализовать?», а за результат. Результатом всегда является согласованный проект.
Расчет должен быть закончен даже если проект первички полное гуано, а коммерсант заказчика выбрал на тендере неоптимальную релейную защиту. Такая уж работа.
Во-вторых, вы должны письменно предупредить заказчика о всех возможных последствиях, а также предложить (!) возможные варианты решения, включая замену ТТ и релейной защиты, а если это не поможет, то и первичного оборудования (например, кабелей) или даже изменение схемы. Однако, будьте готовы к тому, что менять никто ничего не будет. Часто уставки считают, когда основное оборудование уже заказано, а может даже установлено на объекте. В этом случае вам придется играть теми картами, что есть.
Письменно все должно быть оформлено, чтобы оставались следы. Это, я думаю, объяснять не нужно.
В-третьих, если глобально ничего изменить нельзя, то вам придётся самостоятельно решить, в каком именно месте “нарушать” нормы, исходя из принципа «меньшего зла». Например, чувствительность и селективность защит часто связаны и ухудшая одно, можно улучшать другое. Можно поиграть с расчетными коэффициентами. А можно попробовать обосновать, что, например, неселективное действие защит возможно только в маловероятных режимах.
Возникает резонный вопрос — какое из требований важнее других, а чем можно пожертвовать?
Четкого ответа вам никто не даст. Вам придется самим решить на чем делать упор. Сформировать, так сказать, свой стиль разработчика. При этом вам придется разделить часть ответственности с заказчиком, даже если вы сами не виноваты в сложившейся ситуации.
Нельзя просто сказать «я отказываюсь завершать расчет потому, что у меня не получается, как у Шабада». Такие работники никому не нужны. Надо искать компромисс и минимизировать риски. И быть готовым ответить за свое решение. Это также отличает специалиста от новичка.
Однако, все же следует определить для себя некие “красные” границы, которые переступать нельзя. Иногда лучше потерять перспективы заработать и даже саму работу, но сохранить репутацию грамотного специалиста. Мир энергетики очень тесен и ваши косяки могут еще долго “отсвечивать” в будущем. В общем тут дело тонкое…
Ну и в-четвертых, нужно смириться с тем, что проект не всегда получается идеальным и по всем нормам. Это сложно.
Меня, например, очень раздражает, когда что-то выбивается из красивой картины. Остается чувство незавершенности. Но это реальность, которая сильно отличается от книг.
Какие выводы можно сделать по всему этому словоблудию?)
Настоящий расчет уставок одновременно и проще, и сложнее, чем его преподносят в книгах. Он просто другой. И кто бы что не говорил, это очень интересный и творческий процесс, который еще долго нельзя будет полностью автоматизировать.
Это значит, что у каждого проектировщика будет свой стиль, сформированный под влиянием множества “нестандартных” сложностей.
Ваше право выбирать как их решать, но всегда помните, что именно вы в конце концов отвечаете за результат!
Релейная защита. Виды и устройство. Работа и особенности
Согласно правилам эксплуатации электроустановок силовые устройства электрических сетей и электростанций должны быть обеспечены защитой от сбоев в эксплуатации и токов короткого замыкания. Средствами защиты являются специальные устройства, выполненные на основе реле, что оправдывает их название релейная защита и автоматика (РЗА). В настоящее время существует много различных устройств, способных в короткие сроки блокировать возникшую аварию в электрической сети, либо подать предупредительный сигнал о возникновении аварийного режима.
Виды релейной защиты
Релейная защита работает чаще всего совместно с автоматикой, и их устройство взаимосвязано со специфическими видами аварийных режимов сети:
Реле классифицируются по определенным признакам:
Релейная защита и автоматика бывают различных видов:
Дистанционная с ВЧ блокировкой, применяется для обесточивания воздушных линий при возникновении коротких замыканий.
Некоторые виды автоматики предназначены для подачи электроэнергии, в отличие от релейной защиты:
Устройство
Электромеханические конструкции релейной защиты постоянно модернизируются и совершенствуются. Внедряются инновационные технологические разработки и проекты. В новейших энергетических системах объединены статические, индукционные, электромагнитные устройства с микропроцессорными и полупроводниковыми элементами.
Однако основной смысл и порядок работы релейной защиты для всех новых устройств остается неизменным. Схема структуры релейной защиты показана на рисунке.
1 — Электрический сигнал
2 — Блок наблюдения электрических процессов
3 — Блок логики и анализа
4 — Исполнительный блок
5 — Сигнальный блок
Блок наблюдения
Главной функцией этого блока является мониторинг электрических процессов, происходящих в электрической системе, путем измерений такими устройствами, как трансформаторы напряжения и тока.
Сигналы выхода на блоке могут передаваться непосредственно логическому блоку для сравнения параметров с настроенными пользователем значениями отклонений от нормальных значений, которые называются уставками. Также сигналы блока наблюдения могут сначала преобразовываться в цифровой вид, а затем передаваться дальше.
Блок логики
В этом блоке выполняется сравнение поступивших сигналов с предельными значениями уставок. Даже незначительное совпадение этих параметров между собой приводит к возникновению команды на срабатывание защиты.
Исполнительный блок
Этот блок все время находится в состоянии, готовом к срабатыванию, при поступлении команды от блока логики. При срабатывании осуществляются переключения цепи электроустановки по запланированному алгоритму, который составлен по принципу недопущения неисправностей электрооборудования и удара электрическим током работников.
Сигнальный блок
В электрической системе все процессы происходят очень быстро, поэтому человек не в состоянии воспринимать их. Чтобы сохранить происходящие в системе события, применяют специальные сигнальные устройства. Которые работают путем звукового и визуального оповещения, а также сохраняют все происходящие события в памяти устройства.
Все виды устройств после их срабатывания переводятся в исходное состояние оператором вручную. Это позволяет гарантированно сохранить информацию о действии автоматики и релейной защиты.
Принципы работы
Релейная защита может иметь нарушения в своей работоспособности, которые выражаются следующими факторами:
Чтобы исключить отказы при функционировании релейной защиты, вырабатываются специальные требования к ней при проектировании, установке, настройки с запуском в работу, и техническом обслуживании:
Принцип надежности
Этот принцип определяется:
Каждый из этих факторов имеет свою оценку.
Обслуживание и эксплуатация релейной защиты имеет три варианта надежности по срабатыванию при:
Надежность устройств защиты бывает:
Принцип чувствительности
Этот принцип дает возможность определить виды предполагаемых расчетных повреждений и ненормальных режимов энергетической системы в рабочей зоне защиты.
Кч = Iкз min/Iсз
Чтобы определить его числовое значение, используется коэффициент Кч. Коэффициент рассчитывается отношением наименьшего тока короткого замыкания рабочей зоны к величине тока срабатывания. Релейная защита работает в нормальном режиме при:
Какие виды релейной защиты существуют
С помощью защитного реле реализуется предписанная нормативами и правилами безопасность электроустановок. Минимизируются, исключаются последствия замыканий, ненормальных режимов функционирования, перегрузок, что также обезопасит связанные конструкции и сеть в целом. В систему часто интегрируется сигнализация. Рассмотрим назначение, какие виды РЗиА применяются, для каких электроустановок, их составляющие и алгоритм функционирования.
Понятие релейной защиты и автоматики (РЗиА)
Правила техэксплуатации и устройства электроустановок (ПУЭ, ПТЭ) регламентируют применение релейных типов защиты. Данные приборы, а скорее, комплексы специальных элементов, часто совмещаются с автоматикой, поэтому сокращено называются РЗиА (а также это сокращение без «и» или РЗ).
По нормам ПТЭ силовые узлы и линии электроустановок — электростанций, подстанций, электросетей — защищаются от коротких замыканий (КЗ), ненормальных состояний, сверхнагрузок узлами РЗ и автоматики. Такие устройства интегрируются в конструкции, являются их частью (закладываются еще на стадии проекта), реже — монтируются к ним отдельно. Должны по правилам быть в постоянном состоянии готовности (ожидания), за исключением выводящихся из задействования согласно особенностям их задач, принципа конструкции, режимов энергообъектов, требованиям избирательности (селективности). Узлы сигнализации (предупреждение и сообщение о развитии поломок) должны также всегда быть готовыми к активации.
Где применяется
РЗиА ставят на электростанциях, генераторах, на любых электроустановках, на подобных габаритных мощных устройствах, то есть сфера использования не ограниченная, если релейная защита необходима по проекту. Область применения конкретизируется ПУЭ:
Содержание главы 3.2 ПУЭ:
Для чего применяется РЗиА
Что такое релейная защита объясним более конкретно, описывая ее назначение. При задействовании электрооборудования, сетей, всегда сохраняются риски их повреждений, некорректные режимы, часто их невозможно избежать или такие условия характерные для работы ЭУ. Наиболее критические — перегрузки и КЗ. Причины: пробои, повреждения изоляционных частей, разрывы, ошибки работников, например, отсоединение узлов под нагрузкой, неправильная подача на заземленные конструкции напряжения.
КЗ на участке, где оно возникло, провоцирует появление электродуги, термическое влияние которой ведет к, как правило, бесповоротному разрушению токоведущих элементов, изолирующих частей, электроустройств в целом (реже, но такие случаи весьма распространенные). При этом на поврежденный сегмент подводятся высокие токи короткого замыкания в тысячи ампер. Возникает почти моментальный нагрев, за секунды элементы накаляются. Термические процессы также повреждают исправные участки, происходит развитие неполадки, пожар. На связанных магистралях, объектах параметры электричества глубоко понижаются, что причиняет остановку электромоторов, функционирование параллельно задействованных конструкций, генерирующих приборов, критически нарушается.
В описанных ситуациях важно моментально остановить развитие последствий, обычно этого достаточно для полного предотвращения аварий. Указанное достигается оперативным отключением опасного участка ЭУ, сети — автоустройствами, функционирующими на расцепление контактов, обесточивание. Это и есть релейного типа защита, она же РЗ или РЗиА.
Задачи РЗ
РЗ деактивирует выключатели конструкции с неполадкой, при этом электродуга гаснет или даже не успевает возникнуть. Моментально останавливается течение ампер КЗ, параллельно на исправной части ЭУ или в сети восстанавливаются нормальные величины электричества. Минимизируются, исключаются повреждения оснащения с КЗ, нормализуется режим рабочего оборудования.
Особенности
Возможны и другие нарушения на ЭУ: перегрузка, замыкание различного рода, образование газовых масс в трансформаторах, понижения там объема масла и пр. Если такие неполадки не опасные, самоустраняются, может не требоваться моментальное обесточивание. Обычно при наличии на ЭУ постоянного обслуживания специалистами хватит выдачи им уведомления. В иных случаях достаточно отключения, но с паузой.
Реле РЗ — это приборы, узлы с автоматическим принципом, осуществляющие изменение характерного периодического типа («релейное действие», скачками) при установленной трансформации (модификации) наблюдающихся характеристик.
Проще говоря, РЗ при фиксации нарушений параметров ЭУ производит обесточивание, разводит контакты. Пример: реле при критическом возрастании Ампер на контролируемой цепи (туда заведена его токовая намотка) до прописанной отметки расцепляет соединения.
Прибор РЗ — это взаимодействующая система реле и узлов вспомогательных, автоматических, устройств, отключающих оборудование, когда оно повреждается, при ненормальных состояниях.
Сначала опишем отдельно логическую защиту для шин, сокращенно — ЛЗШ. Принцип: сравнивает состояние защит питающих частей и отходящих фидеров (отводов кабеля). Образец алгоритма: защита на одном из последних отключилась, значит, на нем КЗ; не стартовала на них вообще — КЗ на шинных элементах. При КЗ на отводе активируются защиты (токовые расцепители) на нем и на узлах питания участка (вводы ТТ, выключатели сегмента).
Далее, по факту сработки происходит блокировка отключения питающих частей без паузы. При КЗ на шинных частях распределительной схемы запуск РЗ на отводах не происходит, и при активации таковой на питающих узлах она допускается без выдержки.
Остальные виды релейной защиты:
Вид | Описание |
Макс. токовая (МТ) | Фактор сработки — определение числа Ампер (уставка). |
Направленная макс. (МТЗ) | Дополнительно контролирует направленность мощностей. |
Газовая (ГЗ) | Для деактивации ТТ, ТН при появлении внутренних поломок, сопровождающихся образованием газов. |
Дифференциальная | На генерирующих узлах, ТН, ТТ, шинах. Токи сравниваются на вх. в охраняемую конструкцию и на вых., система регистрирует разницу и если нарушаются предельные рамки уставки, срабатывает. |
Дистанционная (ДЗ) | Активируется при понижении сопротивления, что характерно при КЗ. |
ДЗ с ВЧ блокированием | Вместе с РЗ от замыканий на землю (ЗЗ). Для более быстрого обесточивания при КЗ. При наличии на обслуживаемой ВЛ с вх. и вых. ДЗ и ЗЗ, то КЗ на такой линии стандартно деактивируется 1–3 уровнями этой системы с паузой от 0 до нескольких сек. А ВЧ-блокировка ДЗ и ЗЗ создает 2-сторонее отключение участка без паузы при всех возможных КЗ в любых локациях. |
ДЗ с блокировкой по оптокабелю | Качественная замена предыдущему варианту. Исключается потребность обслуживать оснащение ВЧ, увеличивается надежность, так как оптические инструменты более стабильные, менее подвержены наводкам. |
Дуговая | Для предупреждения воспламенения КРУ, КТП 6,3 и 10,5. Монтируется в местах присоединений, срабатывает на повышение освещения посредством оптических обнаружителей, а также на чрезмерное давление посредством датчиков (клапанов) для этого параметра. Возможно реагирование защиты по току (его контроль), применяемое, чтобы исключить ложные активации. |
Дифференциально-фазная (ДФЗ) | Она же высокочастотная. Принцип состоит в контроле фаз и срабатывании, когда число Ампер на них нарушает уставку. |
Автоматика
Электроавтоматика, в отличие от РЗ, не только отключает оснащение, но и включает. В первую очередь, это автовключения: повторное (АПВ) и резерва питания (АВР).
Есть также разновидности с контролем персоналом оснащения релейной защиты, это автоматика:
Устройство
Рассмотрим устройство в процессе описания действия РЗиА:
Название | Функция |
Блок мониторинга | Отслеживание электропроцессов. Параметры измеряются ТН/ТТ и узлами с подобными функциями. Выходные импульсы могут поступать напрямую на логическую часть для сравнения с прописанными пользователем величинами отклонений от уставок (нормальных значений). А также импульсы может предварительно создаваться сообщения в цифровой форме. |
Логическая часть | Сравнивает поступившие импульсы с уставками. Определяется несовпадение, принимается решение о командах на активацию защиты. |
Исполнительная схема | Постоянно в состоянии готовности для принятия команды от логической части. Производит переключение цепей ЭУ по прописанному алгоритму для недопущения поломок оснащения и ударов тока. |
Сигнальный узел | Сам пользователь органами чувств не может адекватно отслеживать чрезвычайно быстрые процессы в ЭУ. Для сохранения данных происходящих процессов используют сигнальные приборы оповещения (изображением, звуком, светом), которые также записывают в память историю. После сработки таких устройств они выставляются в исходную позицию вручную. Система позволяет сберечь данные о всех действиях. |
Требования к РЗиА
Требования к релейной защите исчерпывающе прописаны в ПУЭ (Р. 3 Гл. 3.2), а также в многочисленных пособиях — смысла дублировать их в статье нет. Обобщим их так, чтобы читатель смог сориентироваться, на что обратить внимание, быстро найти и уточнить их в указанных источниках.
Выполнением каких принципов обеспечивается работоспособность
Нарушения в работе РЗиА при некорректном подборе, монтаже, несоблюдении норм:
ПУЭ и связанные нормативные акты предъявляют требования, с помощью которых исключается перечисленное выше (касаются проекта, монтажа, настройки и запуска, техобслуживания):
Надежность
Определяется такими характеристиками:
Каждая позиция имеет свою оценку, указанную в техдокументации, в утвержденном согласно нормативным документам проекте.
Есть 3 позиции по надежности при ТО и эксплуатации РЗ по активации: при КЗ внутренних на рабочих локациях, за их границами, при функционировании без неисправностей. Надежность бывает 2 типов: эксплуатационная и аппаратная.
Чувствительность
Требования, предъявляемые к РЗА, релейной защите в первую очередь касаются функциональных настроек, так как фиксация пороговых значений, нарушения уставок подразумевают наличие у РЗ определенной чувствительности.
Надо правильно определить, какая предполагаемая степень нарушения режима, перегрузки является опасной, и подобрать под нее соответственно настроенный вариант РЗ.
Есть уравнение для чувствительности (ее числового значения) при возникновении КЗ. Применяется специальная характеристика — Кч, коэффициент.
Расчет: отношение наименьшего тока КЗ рабочего участка к величине тока активации. РЗ нормально функционирует при Iсз Быстродействие
Быстрота обесточивания имеет 2 составляющие:
Реагирование по времени регулируемое в диапазоне мин.-макс. значения в зависимости от возможностей устройства релейной защиты, применяемых элементов. Задержка сработки создается внедрением специальных реле с возможностью настройки, такая опция используется для наиболее отдаленных защит. РЗ размещенные ближе к месту неполадки, к защищаемому участку настраиваются на более короткий временной интервал активации или применяются без него.
Селективность
Второе название данной характеристики — избирательность. Опция позволяет определить место повреждения в схемах любой сложности.
Генератором вырабатывается и подается электричество потребителям на сегментах 1–3 (каждый со своей защитой). При КЗ на приборе потребителя на 3 промежутке, ток течет по всем узлам РЗ, начиная от источника энергии. В таких условиях целесообразно отключать цепь сегмента с неисправностью, например, электромотора, оставляя задействованными остальных исправных потребителей. С этой целью есть возможность делать уставки РЗ для каждой цепи. Обычно такие особенности закладываются еще на стадии проектирования.
Защита 5 3-го сегмента должна фиксировать токи неполадок раньше, и оперативнее активироваться, отключая поврежденные сегменты от цепей. Поэтому величины токово-временных уставок на каждом промежутке снижаются от генератора к потребителю. Прицип: чем дальше от локации поломки, тем меньшая чувствительность. Так одновременно реализуется резервирование, учитывающее возможность эффективной защиты при неполадках любых приборов, включая и системы РЗ более низкой ступени. Описанная схема означает, что при поломке самой защиты 5 сегмента 3 при аварии должны активироваться приборы защиты 3 или 4 промежутка 2. А эти секции, в свою очередь, подстраховываются защитными узлами сегмента 1.
Нюансы управления
РЗ выполняется отдельным блоком, является самостоятельной схемой, несмотря на то, что зачастую интегрируется в саму конструкцию ЭУ. Такие узлы входят в общие комплексы, составляющие систему антиаварийного контроля энергосистемы, где все узлы взаимосвязаны, реализуют поставленные задачи вместе.
Ниже схема (упрощенно) функций и действий автоматики:
Схема
Разновидностей, комбинаций, мест релейной защиты на сетях и в ЭУ чрезвычайно много. Есть также стандартизированные варианты, своеобразные шаблоны — принципиальные схемы. Но независимо от сложности любой чертеж можно понять, только научившись его читать. Этот навык необходим для работы с РЗиА.
По важности и сложности «принципиалки» комплектов РЗиА вторые в проекте всей системы электрооборудования. Во всех случаях — при разработке или для проверки готовых схем потребуются хотя бы минимальные навыки в электротехнике. Даже специалистам порой сложно разобраться в схеме РЗ на элементарном вводе трансформаторов 10 кВ, не говоря уже в целом для подстанции 110/10 кВ.
Рассмотрим прием, упрощающий понимание чертежей. Нижеописанный метод стандартный и распространенный, он не наносит ущерб качеству анализа.
Разбивка схемы на части
Целая схема чрезвычайно сложная для восприятия, поэтому ее условно разделяют на обособленные участки и анализируют каждый отдельно.
Рассмотрим РЗиА с терминалами на микропроцессорах, разделим чертеж на 10 позиций:
Не каждый комплект РЗ содержит все 10 позиций, но отсутствие какой-либо должно быть обосновано, если же это невозможно сделать, то в наличии ошибка в схеме.
Указанный метод — это своеобразный чек лист, система анализа. Полученные результаты можно зафиксировать списком с галочками напротив пунктов и передать исполнителю перед конструированием.
Пример проверки: обосновывается отсутствие цепи привода в ТН 10 кВ (позиция 2 в разделе «цепи» списка) тем, что ячейка последнего без выключателя, и это логично. Если же ответа на поставленный вопрос, например, почему по вводу 10 кВ в РЗ отсутствуют данные параметрирования, нет, то в наличие ошибка, особенно для терминалов с гибкой логикой.
Типовые ошибки схем:
Пример разбивки схемы и прочтения
Для объяснения мы взяли популярный пример из интернета, к нему также в сети есть видеоматериалы. Схему покажем по частям (соединяются в горизонтальной плоскости), так как она достаточно большая.
Чертеж для РЗ с электромеханическими реле, выключателем ВВТЕЛ Тавридаэлектрик (без терминала, это не цифровая конструкция на микропроцессорах) линии 10 кВ на подстанции 110/10 кВ:
Вторая часть схемы:
Третья часть схемы:
Схема доступная в сети, для ее открытия потребуются специальные программы для чертежей. Далее, выделим и покажем части.
Измерительные цепи (электромеханика, МТЗ, МТО, цепи питания от переменного опертока привода выключателя, счетчики преобразователи):
Цепи привода (блок питания и управления, цепи электромагнитов):
Цепи оперативного тока (автомат, исполнительные реле, блок питания):
Дуговая защита относится к цепям опертока:
Цепи аварийной и предупредительной сигнализации световой, центральной (ниже):
Выходные цепи (в данном случае это то, что входит в телесигнализацию):
В данном примере нет таблиц логики, данных параметрирования, цепей АСУ, параллельной защиты автоматики, так как эта релейная защита без терминала, не на микропроцессорах.