Hlavné typy ochrany relé

Elektrina v elektrine sa vyrába vo výrobných staniciach, prenáša sa na veľké vzdialenosti elektrickým vedením. Nadzemné a káblové prenosové vedenia sú umiestnené medzi transformátorovými rozvodňami a spotrebiteľmi, ktorí do nich dodávajú elektrinu.

Vo všetkých technologických stupňoch výroby, prenosu a distribúcie elektrickej energie môžu nastať havarijné situácie, ktoré môžu vo veľmi krátkom čase, počítanom v zlomkoch sekundy, zničiť technické zariadenia alebo viesť k úmrtiu obsluhujúceho personálu.

Ľudské telo jednoducho nie je schopné na takéto krátkodobé udalosti reagovať. Preto iba špeciálne technické zariadenia pracujúce v automatickom režime podľa vopred pripravených algoritmov dokážu kontrolovať odchýlky menovitých parametrov elektrických inštalácií, identifikovať počiatočné štádium havárie a prijať účinné opatrenia na jej odstránenie.

Historicky sa vyvinula tradícia nazývať ochrany.A keďže veľmi dlho fungovali na reléovej báze, táto dodatočná definícia bola v nich pevne zakotvená.

Ako sa tvoria reléové ochrany

Kvalita elektrickej energie je prísne regulovaná technickými normami:

• amplitúda napätia a prúdu;

• frekvencia siete;

• forma sínusovej harmonickej a prítomnosť vonkajšieho hluku v nej;

• smer, veľkosť a kvalita výkonu;

• fáza signálu a niektoré ďalšie parametre.

Pre každú z týchto charakteristík boli vytvorené určité typy reléovej ochrany. Sú to po uvedení do prevádzky:

• je neustále monitorovaný meracím orgánom — prenáša stav jedného alebo viacerých parametrov siete. Napríklad prúd, napätie, frekvencia, fáza, výkon a priebežne porovnávať ich hodnotu s vopred určeným rozsahom nazývaným žiadaná hodnota;

• v prípade prekročenia regulovanej hodnoty nad normalizovanú hranicu sa spustí merací prvok a prepnutím polohy jeho kontaktov spína obvody pripojenej logickej časti;

• v závislosti od úloh, ktoré sa majú riešiť, sa logika obvodu prispôsobí určitým algoritmom. Vykonáva ich pôsobením na spínacie zariadenie, napríklad vypínací solenoid spínača primárneho zariadenia elektrického obvodu;

• vypínač napájania odstráni poruchu v obvode odpojením napájania od neho.

Podľa typov kontrolovaných parametrov sa ochrana delí na:

• prúd,

• Napätie;

• vzdialenosť (odpor vedenia);

• frekvencia;

• moc;

• fázy a iné.

Klasifikácia podľa princípu činnosti

Meracie teleso každej ochrany je nastavené na určité nastavenie, ktoré obmedzuje oblasť pokrytia činnosti ochrany. Môže obsahovať niekoľko sekcií (primárna a záložná) alebo len jednu.

Ochrana môže reagovať na všetky možné druhy škôd vyskytujúce sa v chránenom území, alebo len na ich jednotlivé, špecifické prejavy.

V zodpovednom chránenom priestore elektrického obvodu nie je zvyčajne inštalovaná jedna ochrana, ale niekoľko jej odrôd, ktoré dopĺňajú a zachovávajú vzájomné pôsobenie. Sú klasifikované do:

1. základný;

2. záložná kópia.

Na základnú ochranu existujú 3 požiadavky:

1. Opatrenia na všetky možné poruchy v pracovnej oblasti alebo na väčšinu z nich;

2. pokrytie celého kontrolovaného pásma ochranou, nie jeho časti;

3. najrýchlejšia reakcia na vznikajúcu poruchu ako iné ochrany.

Ochrana, ktorá nespĺňa tieto podmienky, sa nazýva záložná a vykonáva záložnú funkciu:

1. blízko;

2. vzdialený.

V prvom prípade sa realizuje záloha hlavných ochrán pôsobiacich na zadanú zónu. Pre druhú možnosť je okrem suseda vytvorená rezervácia susedných pracovných zón pre prípad, že by v nich odmietla pôsobiť vlastná ochrana.

Typy prúdovej ochrany:

Ochrana proti nadprúdu a výpadku napájania

Diferenciálna ochrana

Typy prepäťovej ochrany:

Prepäťová a prepäťová ochrana

Ochrany, ktoré riadia elektrický odpor napájacieho obvodu

Každé elektrické vedenie je vytvorené z kovových prúdových vodičov, ktoré majú minimálny, ale veľmi reálny odpor. Neustále sa zvyšuje so zvyšujúcou sa dĺžkou diaľnice — vzdialenosťou.

Keď dôjde ku skratu v určitej vzdialenosti od konca vedenia na niektorej z rozvodní, potom sa podľa princípu merania veľkosti elektrického odporu k miestu vzniknutého poškodenia používajú ochrany, ktoré sú tzv. diaľkové, prac.

Do procesu hodnotenia odolnosti sú zahrnuté tieto komplexy:

• meracie systémy prúdových a napäťových transformátorov určené na vlastnú ochranu;

• odporové relé (RS), ktoré im spracovávajú signály z VT a CT na výpočet impedancie podľa Ohmovho zákona do bodu vzniku skratu Z = U / i.

Odporové relé neustále monitorujú vzdialenosť, dĺžku elektrického vedenia pripojeného k jeho zóne. Keď na ňom dôjde ku skratu, odpor / vzdialenosť v dôsledku kovového skratu sa prudko zníži, čo ovplyvňuje nastavenú hodnotu a spôsobí činnosť relé.

Dištančné ochrany sú zvyčajne rozdelené do niekoľkých sekcií podľa vypínacích zón, ktoré slúžia na zálohovanie hlavných ochrán elektrických vedení, výkonových transformátorov, generátorov, prípojníc a iných zariadení.

Používajú sa na ochranu pred medzifázovými a v niektorých prípadoch jednofázovými poruchami vyskytujúcimi sa v energetických zariadeniach.

Charakteristickým znakom diferenciálnej ochrany je ich schopnosť reagovať na:

1. kolísanie napätia v sústave. Toto je názov javov spojených s periodickým poklesom napätia a nárastom prúdu, spôsobeným narušením synchrónnej prevádzky viacerých generátorov, ktoré vyrábajú elektrinu v systéme;

2. poruchy, ktoré sa môžu vyskytnúť v napäťových obvodoch.

Aby sa vylúčili prípady falošnej prevádzky dištančných ochrán, do ich zloženia sa zavádzajú blokovacie zariadenia, ktoré vykonávajú:

• zakazuje vypnutie ističa v prípade oscilácií v systéme:

• sledovanie stavu zdroja napätia.

Reléová ochrana frekvencie, výkonu, fázy

Celý sortiment týchto zariadení funguje na všeobecnom princípe pri vytváraní meracieho zariadenia, ktoré na báze relé monitoruje stav frekvencie, výkonu alebo fázy elektrického signálu. V prípade narušenia jemu pridelenej nastavenej hodnoty sa relé zopne a logický obvod pripojený na jeho kontakt spracuje informáciu a podľa predpísaného algoritmu vypne výkonové zariadenie.

Ochrana plynových a prúdových relé

Tieto typy zariadení sa používajú na vybavenie transformátorov, reaktorov a iných podobných štruktúr pracujúcich v ropných nádržiach. Keď sa v nich vyskytnú poruchy, vzniká vysoká teplota sprevádzaná uvoľňovaním rozpustených plynov z ropy, rozkladom jej chemického zloženia a poklesom dielektrických vlastností.

Mechanické štruktúry relé reagujú na takéto poruchy, berúc do úvahy výskyt plynov a produktov rozkladu oleja v strede nádrže.Po uzavretí kontaktu dostanú príkaz na aktiváciu logického obvodu a otvorenie spínačov.

Tento typ ochrany sa vzťahuje na ochranu relé, ale je založený skôr na meraní mechanických ako elektrických parametrov prevádzkového zariadenia.

Relé prepäťovej ochrany funguje na rovnakom princípe:

• teplota;

• stredný tlak a iné mechanické faktory.