Безкоштовна технічна бібліотека ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Розділ 3. Захист та автоматика Релейний захист. Загальні вимоги Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Правила влаштування електроустановок (ПУЕ) 3.2.2. Електроустановки повинні бути обладнані пристроями релейного захисту, призначеними для: а) автоматичного відключення пошкодженого елемента від решти, неушкодженої частини електричної системи (електроустановки) за допомогою вимикачів; якщо пошкодження (наприклад, замикання на землю в мережах із ізольованою нейтраллю) безпосередньо не порушує роботу електричної системи, допускається дія релейного захисту лише на сигнал. б) реагування на небезпечні, ненормальні режими роботи елементів електричної системи (наприклад, навантаження, підвищення напруги в обмотці статора гідрогенератора); в залежності від режиму роботи та умов експлуатації електроустановки релейний захист повинен бути виконаний з дією на сигнал або на відключення тих елементів, залишення яких у роботі може призвести до пошкодження. 3.2.3. З метою здешевлення електроустановок замість автоматичних вимикачів та релейного захисту слід застосовувати запобіжники або відкриті плавкі вставки, якщо вони:
При використанні запобіжників або відкритих плавких вставок залежно від рівня несиметрії в неповнофазному режимі та характеру навантаження, що живиться, слід розглядати необхідність установки на приймальній підстанції захисту від неповнофазного режиму. 3.2.4. Пристрої релейного захисту повинні забезпечувати найменший можливий час відключення КЗ з метою збереження безперебійної роботи непошкодженої частини системи (стійка робота електричної системи та електроустановок споживачів, забезпечення можливості відновлення нормальної роботи шляхом успішної дії АПВ та АВР, самозапуску електродвигунів, втягування в синхронізм тощо) та обмеження області та ступеня пошкодження елемента. 3.2.5. Релейний захист, що діє на відключення, як правило, повинен забезпечувати селективність дії, щоб при пошкодженні будь-якого елемента електроустановки вимикався тільки цей пошкоджений елемент. Допускається неселективна дія захисту (яка виправляється подальшою дією АПВ або АВР): а) для забезпечення, якщо це необхідно, прискорення відключення КЗ (див. 3.2.4); б) при використанні спрощених головних електричних схем з відокремлювачами в ланцюгах ліній або трансформаторів, що відключають пошкоджений елемент у безструмову паузу. 3.2.6. Пристрої релейного захисту з витримками часу, що забезпечують селективність дії, допускається виконувати, якщо: у разі вимкнення КЗ з витримками часу забезпечується виконання вимог 3.2.4; захист діє як резервний (див. 3.2.15). 3.2.7. Надійність функціонування релейного захисту (спрацьовування при появі умов на спрацьовування та неспрацьовування за їх відсутності) повинна бути забезпечена застосуванням пристроїв, які за своїми параметрами та виконанням відповідають призначенню, а також належним обслуговуванням цих пристроїв. При необхідності слід використовувати спеціальні заходи підвищення надійності функціонування, зокрема схемне резервування, безперервний чи періодичний контроль стану та інших. 3.2.8. За наявності релейного захисту, що має ланцюги напруги, слід передбачати пристрої:
3.2.9. При встановленні швидкодіючого релейного захисту на лініях електропередачі з трубчастими розрядниками має бути передбачено відбудову її від роботи розрядників, для чого:
3.2.10. Для релейних захистів з витримками часу в кожному конкретному випадку слід розглядати доцільність забезпечення дії захисту від початкового значення струму або опору при КЗ для виключення відмов спрацьовування захисту (через загасання струмів КЗ у часі, внаслідок виникнення хитань, появи дуги у місці ушкодження та ін). 3.2.11. Захист в електричних мережах 110 кВ і вище повинен мати пристрої, які блокують їх дію при хитання або асинхронному ході, якщо у зазначених мережах можливі такі хитання або асинхронний хід, при яких захисту можуть спрацьовувати зайво. Допускається застосування аналогічних пристроїв для ліній нижче 110 кВ, що зв'язують між собою джерела живлення (виходячи з ймовірності виникнення коливань або асинхронного ходу та можливих наслідків зайвих відключень). Допускається виконання захисту без блокування при хитаннях, якщо захист відбудований від коливань за часом (витримка часу захисту – близько 1,5-2 с). 3.2.12. Дія релейного захисту повинна фіксуватися вказівними реле, вбудованими в реле покажчиками спрацьовування, лічильниками числа спрацьовувань або іншими пристроями тією мірою, якою це необхідно для обліку та аналізу роботи захисту. 3.2.13. Пристрої, що фіксують дію релейного захисту на відключення, слід встановлювати так, щоб сигналізувалася дія кожного захисту, а при складному захисті - окремих її частин (різні щаблі захисту, окремі комплекти захисту від різних видів ушкодження тощо). 3.2.14. На кожному з елементів електроустановки повинен бути передбачений основний захист, призначений для її дії при пошкодженнях у межах всього елемента, що захищається, з часом, меншим, ніж у інших встановлених на цьому елементі захистів. 3.2.15. Для дії при відмови захисту або вимикачів суміжних елементів слід передбачати резервний захист, призначений для забезпечення дальньої резервної дії. Якщо основний захист елемента має абсолютну селективність (наприклад, високочастотний захист, поздовжній та поперечний диференціальні захисту), то на даному елементі має бути встановлений резервний захист, що виконує функції не тільки далекого, але й ближнього резервування, тобто діє при відмові основного захисту даного елемента або виведення її із роботи. Наприклад, якщо в якості основного захисту від замикань між фазами застосовано диференціально-фазний захист, то як резервний може бути застосований триступеневий дистанційний захист. Якщо основний захист лінії 110 кВ і вище має відносну селективність (наприклад, ступінчасті захисту з витримками часу), то:
3.2.16. Для лінії електропередачі 35 кВ і вище з метою підвищення надійності відключення пошкодження на початку лінії може бути передбачена як додатковий захист струмове відсікання без витримки часу за умови виконання вимог 3.2.26. 3.2.17. Якщо повне забезпечення дальнього резервування пов'язане зі значним ускладненням захисту або технічно неможливе, допускається: 1) не резервувати відключення КЗ за трансформаторами, на реактованих лініях, лініях 110 кВ і вище за наявності близького резервування наприкінці довгої суміжної ділянки лінії 6-35 кВ; 2) мати дальнє резервування тільки при найпоширеніших видах ушкоджень, без урахування рідкісних режимів роботи та при врахуванні каскадної дії захисту; 3) передбачати неселективну дію захисту при КЗ на суміжних елементах (за дальньої резервної дії) з можливістю знеструмлення в окремих випадках підстанцій; при цьому слід наскільки можна забезпечувати виправлення цих неселективних відключень дією АПВ чи АВР. 3.2.18. Пристрої резервування при відмові вимикачів повинні передбачатися в електроустановках 110-500 кВ. Допускається не передбачати УРВ в електроустановках 110-220 кВ за дотримання таких умов: 1) забезпечуються необхідна чутливість та допустимі за умовами стійкості часи відключення від пристроїв далекого резервування; 2) при дії резервних захистів немає втрати додаткових елементів через відключення вимикачів, які безпосередньо не примикають до вимикача, що відмовив (наприклад, відсутні секційовані шини, лінії з відгалуженням). На електростанціях з генераторами, що мають безпосереднє охолодження провідників обмоток статорів, для запобігання пошкодженням генераторів при відмовах вимикачів 110-500 кВ слід передбачати УРВ незалежно від інших умов. При відмові одного з вимикачів пошкодженого елемента (лінія, трансформатор, шини) електроустановки УРОВ має діяти на вимкнення вимикачів, суміжних з тим, хто відмовив. Якщо захисту приєднані до виносних трансформаторів струму, то РВВ має діяти і при КЗ у зоні між цими трансформаторами струму та вимикачем. Допускається застосування спрощених УРВ, що діють при КЗ з відмовами вимикачів не на всіх елементах (наприклад, тільки при КЗ на лініях); при напрузі 35-220 кВ, крім того, допускається застосування пристроїв, що діють лише на відключення шиноз'єднувального (секційного) вимикача. За недостатньої ефективності далекого резервування слід розглядати необхідність підвищення надійності ближнього резервування на додаток до УРВ. 3.2.19. При виконанні резервного захисту у вигляді окремого комплекту її слід здійснювати, як правило, так, щоб була забезпечена можливість роздільної перевірки або ремонту основного або резервного захисту при працюючому елементі. При цьому основний та резервний захист повинні харчуватися, як правило, від різних вторинних обмоток трансформаторів струму. Живлення основних та резервних захистів ліній електропередачі 220 кВ та вище повинно здійснюватися, як правило, від різних автоматичних вимикачів оперативного постійного струму. 3.2.20. Оцінка чутливості основних типів релейних захист має проводитися за допомогою коефіцієнта чутливості, що визначається:
Розрахункові значення величин повинні встановлюватися, з найбільш несприятливих видів ушкодження, але реально можливого режиму роботи електричної системи. 3.2.21. При оцінці чутливості основних захистів необхідно виходити з того, що повинні забезпечуватись наступні найменші коефіцієнти їх чутливості: 1. Максимальні струмові захисту з пуском і без пуску напруги, спрямовані та неспрямовані, а також струмові одноступінчасті спрямовані та неспрямовані захисту, включені на складові зворотної або нульової послідовностей:
Для максимальних струмових захистів трансформаторів з нижчою напругою 0,23-0,4 кВ найменший коефіцієнт чутливості може бути близько 1,5. 2. Ступінчасті захисту струму або струму та напруги, спрямовані та неспрямовані, включені на повні струми та напруги або на складові нульової послідовності:
3. Дистанційні захисту від багатофазних КЗ:
4. Поздовжні диференціальні захисту генераторів, трансформаторів, ліній та інших елементів, а також повний диференційний захист шин – близько 2,0; для струмового пускового органу неповного диференціального дистанційного захисту шин генераторної напруги чутливість повинна бути близько 2,0, а для першого ступеня неповного диференціального струмового захисту шин генераторної напруги, виконаної у вигляді відсічення, - близько 1,5 (при КЗ на шинах). Для диференціального захисту генераторів та трансформаторів чутливість слід перевіряти при КЗ на висновках. При цьому незалежно від значень коефіцієнта чутливості для гідрогенераторів і турбогенераторів з безпосереднім охолодженням провідників обмоток струму спрацьовування захисту слід приймати менше номінального струму генератора (див. 3.2.36). Для автотрансформаторів і трансформаторів, що підвищують потужністю 63 МВ·А і більше струм спрацьовування без урахування гальмування рекомендується приймати менш номінального (для автотрансформаторів - менше струму, відповідного типової потужності). Для інших трансформаторів потужністю 25 МВ А і більше струм спрацьовування без урахування гальмування рекомендується приймати не більше 1,5 номінального струму трансформатора. Допускається зниження коефіцієнта чутливості для диференціального захисту трансформатора або блоку генератор-трансформатор до значення близько 1,5 у наступних випадках (у яких забезпечення коефіцієнта чутливості близько 2,0 пов'язане зі значним ускладненням захисту або технічно неможливе):
Для режиму подачі напруги на пошкоджені шини включенням одного з елементів живлення допускається зниження коефіцієнта чутливості для диференціального захисту шин до значення близько 1,5. Зазначений коефіцієнт 1,5 відноситься також до диференціального захисту трансформатора при КЗ за реактором, встановленим на стороні нижчої напруги трансформатора і входять до зони його диференціального захисту. За наявності інших захистів, що охоплюють реактор та задовольняють вимогам чутливості при КЗ за реактором, чутливість диференціального захисту трансформатора при КЗ у цій точці допускається не забезпечувати. 5. Поперечні диференціальні спрямовані захисту паралельних ліній:
6. Спрямовані захисту з високочастотним блокуванням:
7. Диференційно-фазні високочастотні захисту:
8. Токові відсічення без витримки часу, що встановлюються на генераторах потужністю до 1 МВт та трансформаторах, при КЗ у місці встановлення захисту – близько 2,0. 9. Захисту від замикань на землю на кабельних лініях у мережах із ізольованою нейтраллю (що діють на сигнал або на відключення):
10. Захисту від замикань на землю на ПЛ у мережах із ізольованою нейтраллю, що діють на сигнал або на відключення, - близько 1,5. 3.2.22. При визначенні коефіцієнтів чутливості, зазначених у 3.2.21, п. 1, 2. 5 та 7, необхідно враховувати наступне: 1. Чутливість за потужністю індукційного реле напрямку потужності перевіряється тільки при включенні його на складові струмів та напруг зворотної та нульової послідовностей. 2. Чутливість реле напряму потужності, виконаного за схемою порівняння (абсолютних значень або фаз), перевіряється: - при включенні на повні струм та напруга - по струму; при включенні на складові струмів та напруг зворотної та нульової послідовностей - за струмом та напругою. 3.2.23. Для генераторів, що працюють на збірні шини, чутливість струмового захисту від замикань на землю в обмотці статора, що діє на відключення, визначається її струмом спрацьовування, який повинен бути не більше 5 А. Допускається як виняток збільшення струму спрацьовування до 5,5 А. Для генераторів, що працюють у блоці з трансформатором, коефіцієнт чутливості захисту від однофазних замикань на землю, що охоплює всю статорну обмотку, повинен бути не менше 2,0; для захисту напруги нульової послідовності, що охоплює не всю обмотку статора, напруга спрацьовування має бути не більше 15 Ст. 3.2.24. Чутливість захисту на змінному оперативному струмі, що виконуються за схемою з дешунтуванням електромагнітів відключення, слід перевіряти з урахуванням дійсної похибки струмової трансформаторів струму після дешунтування. При цьому мінімальне значення коефіцієнта чутливості електромагнітів відключення, яке визначається для умови їх надійного спрацьовування, має бути приблизно на 20% більше, ніж прийняте для відповідних захистів (див. 3.2.21). 3.2.25. Найменші коефіцієнти чутливості для резервних захистів при КЗ в кінці суміжного елемента або найбільш віддаленого з кількох послідовних елементів, що входять до зони резервування, мають бути (див. також 3.2.17):
При оцінці чутливості ступенів резервних захистів, що здійснюють ближнє резервування (див. 3.2.15), слід виходити з коефіцієнтів чутливості, наведених у 3.2.21 для відповідних захистів. 3.2.26. Для струмових відсічень без витримки часу, що встановлюються на лініях і виконують функції додаткових захистів, коефіцієнт чутливості повинен бути близько 1,2 при КЗ у місці встановлення захисту у найбільш сприятливому за умовою чутливості режимі. 3.2.27. Якщо дія захисту наступного елемента можлива через відмову внаслідок недостатньої чутливості захисту попереднього елемента, то чутливість цих захистів необхідно узгоджувати між собою. Допускається не узгоджувати між собою ступені цих захистів, призначені для дальнього резервування, якщо невідключення КЗ внаслідок недостатньої чутливості захисту наступного елемента (наприклад, захисту зворотної послідовності генераторів, автотрансформаторів) може призвести до тяжких наслідків. 3.2.28. У мережах із глухозаземленою нейтраллю має бути обраний виходячи з умов релейного захисту такий режим заземлення нейтралей силових трансформаторів (тобто розміщення трансформаторів із заземленою нейтраллю), при якому значення струмів та напруг при замиканнях на землю забезпечують дію релейного захисту елементів мережі за всіх можливих режими експлуатації електричної системи. Для підвищуючих трансформаторів і трансформаторів з дво- і тристороннім живленням (або суттєвим підживленням від синхронних електродвигунів або синхронних компенсаторів), що мають неповну ізоляцію обмотки з боку виведення нейтралі, як правило, повинно бути виключено виникнення неприпустимого для них режиму роботи з ізольованою нейтраллю. або ділянка мережі 110-220 кВ із замиканням на землю однієї фази (див. 3.2.63). 3.2.29. Трансформатори струму, призначені для живлення струмових ланцюгів пристроїв релейного захисту від КЗ, повинні відповідати таким вимогам: 1. З метою запобігання зайвим спрацьовуванням захисту при КЗ поза зоною, що захищається, похибка (повна або струмова) трансформаторів струму, як правило, не повинна перевищувати 10%. Вищі похибки допускаються при використанні захисту (наприклад, диференціальний захист шин з гальмуванням), правильна дія яких при підвищених похибках забезпечується за допомогою спеціальних заходів. Зазначені вимоги повинні дотримуватися:
Для диференціальних струмових захистів (шин, трансформаторів, генераторів тощо) повинна бути врахована повна похибка, для решти захистів - струмова похибка, а при включенні останніх на суму струмів двох або більше трансформаторів струму та режимі зовнішніх КЗ - повна похибка. При розрахунках допустимих навантажень на трансформатори струму допускається як вихідна приймати повну похибку. 2. Токова похибка трансформаторів струму з метою запобігання відмов захисту при КЗ на початку зони, що захищається, не повинна перевищувати:
3. Напруга на висновках вторинної обмотки трансформаторів струму при КЗ в зоні, що захищається, не повинна перевищувати значення, допустимого для пристрою РЗА. 3.2.30. Токові ланцюги електровимірювальних приладів (спільно з лічильниками) та релейного захисту повинні бути приєднані, як правило, до різних обмоток трансформаторів струму. Допускається їхнє приєднання до однієї обмотки трансформаторів струму за умови виконання вимог 1.5.18 та 3.2.29. При цьому в ланцюзі захисту, які за принципом дії можуть працювати неправильно при порушенні струмових ланцюгів, включення електровимірювальних приладів допускається тільки через проміжні трансформатори струму та за умови, що трансформатори струму задовольняють вимогам 3.2.29 при розімкнутому вторинному ланцюзі проміжних трансформаторів струму. 3.2.31. Захист із застосуванням реле прямої дії, як первинних, так і вторинних, та захисту на змінному оперативному струмі рекомендується застосовувати, якщо це можливо і веде до спрощення та здешевлення електроустановки. 3.2.32. Як джерело змінного оперативного струму для захисту від КЗ, як правило, слід використовувати трансформатори струму елемента, що захищається. Допускається також використання трансформаторів напруги чи трансформаторів потреб. Залежно від конкретних умов має бути застосована одна з наступних схем: з дешунтуванням електромагнітів відключення вимикачів, з використанням блоків живлення, з використанням зарядних пристроїв із конденсатором. 3.2.33. Пристрої релейного захисту, що виводяться з роботи за умовами режиму мережі, селективності дії або з інших причин, повинні мати спеціальні пристрої для виведення їх з роботи оперативним персоналом. Для забезпечення експлуатаційних перевірок та випробувань у схемах захисту слід передбачати, де це необхідно, випробувальні блоки або вимірювальні затискачі. Дивіться інші статті розділу Правила влаштування електроустановок (ПУЕ). Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ Батареї з твердим Li-S-електролітом в 4 рази кращі за Li-ion-акумулятори ▪ Танталова інновація для вдосконалення термоядерних реакторів Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки
Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки: ▪ розділ сайту Заземлення та занулення. Добірка статей ▪ стаття Основні поняття та визначення медицини катастроф. Основи безпечної життєдіяльності ▪ стаття Що таке нафта? Детальна відповідь ▪ стаття Провізор-інтерн. Посадова інструкція ▪ стаття Ремонт мультиметра. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Заряджання стабільним струмом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Залишіть свій коментар до цієї статті: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |