Классификация устройств электроавтоматики.
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА.
Конспект лекций.
Составитель: Перавин В.А.
РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ.
ТЕМА 1.1. Назначение релейной защиты и электроавтоматики.
При эксплуатации энергетического оборудования и электрических сетей неизбежны их повреждения и не нормальные режимы. Наиболее опасными являются короткие замыкания, повреждения изоляции и перегрузки.
Короткие замыкания (КЗ) возникают из-за пробоя или перекрытия изоляции, обрывов проводов, ошибочных действий персонала (включения под напряжение заземленного оборудования, отключения разъединителей под нагрузкой) и других причин.
В большинстве случаев в месте КЗ возникает электрическая дуга, термическое действие которой приводит к разрушениям токоведущих частей, изоляторов и электрических аппаратов. При КЗ к месту повреждения подходят большие токи (токи КЗ), измеряемые тысячами ампер, которые перегревают неповрежденные токоведущие части и могут вызвать дополнительные повреждения, т. е. развитие аварии. Одновременно в сети, электрически связанной с местом повреждения, происходит глубокое понижение напряжения, что может привести к остановке электродвигателей и нарушению параллельной работы генераторов.
В большинстве случаев развитие аварий может быть предотвращено быстрым отключением поврежденного участка электрической установки или сети при помощи специальных автоматических устройств, действующих на отключение выключателей, и. получивших название релейная защита.
|
|
|
При отключении выключателей поврежденного элемента гаснет электрическая дуга в месте КЗ, прекращается прохождение тока КЗ и восстанавливается нормальное напряжение на не-поврежденной части электрической установки или сети. Благодаря этому минимизируются, или даже совсем предотвращаются повреждения оборудования, на котором возникло КЗ, а также восстанавливается нормальная работа неповрежденного оборудования.
Таким образом, основным назначением релейной защитыявляется выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение выключателями поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической установки или сети.
Кроме повреждений электрического оборудования могут возникать такие нарушения нормальных режимов работы, как перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью, выделение газа в результате разложения масла в трансформаторе, или понижение уровня масла в его расширителе и др.
В указанных случаях нет необходимости немедленного отключения оборудования, так как эти явления не представляют непосредственной опасности для оборудования и могут самоустраниться. Поэтому при нарушении нормального режима работы на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом, как правило, достаточно дать предупредительный сигнал персоналу подстанции. На подстанциях без постоянного обслуживающего персонала и в отдельных случаях на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом производится отключение оборудования, но обязательно с выдержкой времени.
|
|
|
Таким образом, вторым назначением релейной защитыявляется выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования, которые могут привести к аварии, и подача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу, или отключение оборудования с выдержкой времени.
Свое название релейная защита получила от названия основного элемента схем защиты – реле. Историки утверждают, что реле впервые было разработано и построено русским ученым П.Л. Шиллингом в 1830-1832 гг. Это реле составляло основную часть вызывного устройства в разработанном им телеграфе. Первенство оспаривает известный физик Генри (его именем названа единица индуктивности), который сконструировал реле в 1835 году. В 1837 году аппарат получил применение в телеграфии, в связи с чем и получил название «реле», что в переводе с французского означало «перекладные лошади».
|
|
|
В настоящее время термином реле обозначается широкая группа автоматических приборов и устройств, используемых в релейной защите, автоматике, телемеханике, телеграфии, телефонии и других отраслях техники.
В отрасли релейной защиты термином реле обычно обозначают автоматически действующее устройство, производящее скачкообразное изменение (так называемое релейное действие) в управляющей системе при заданном изменении контролируемых параметров.
Так, например, электромагнитное реле тока при увеличении тока в контролируемой цепи (куда включена обмотка этого реле) до заданного значения, называемого током срабатывания, замыкает своими контактами управляемую цепь. После начинающегося при токе срабатывания реле 
перемещения якоря реле электромагнитный момент увеличивается, вследствие уменьшения воздушного зазора между якорем и сердечником. Причем этот момент растет интенсивнее, чем противодействующий перемещению якоря момент удерживающей пружины. Этим и обеспечивается скачкообразный (релейный) переход якоря из начального в конечное его положение.
|
|
|
Под устройством релейной защиты подразумевается совокупность реле, приборов и вспомогательных элементов, которые при возникновении повреждений и ненормальных режимов работы оборудования должны действовать на его отключение или на сигнал.
Классификация реле защиты.
По способу подключения реле бывают:
• Первичные (прямое включение в цепь защищаемого элемента).
• Вторичные (включение через измерительные трансформаторы тока, напряжения).
По исполнению реле бывают:
• Электромеханические, с подвижными элементами и контактными системами.
• Статические, без подвижных элементов и контактов (электронные, микропроцессорные).
По назначению реле подразделяются на:
• Измерительные реле (тока, напряжения, сопротивления, мощности, частоты, температуры, уровня и др.) могут быть максимальные или минимальные.
• Логические реле (промежуточные, двухпозиционные, времени, сигнальные).
Для измерительных реле характерно наличие опорных (образцовых) элементов в виде калиброванных пружин, источников стабильного напряжения, тока и т.п. Они входят в состав реле и воспроизводят заранее установленные значения (называемые уставкой) какой-либо физической величины, с которой сравнивается контролируемая величина. Измерительные реле обладают высокой чувствительностью (воспринимают даже незначительные изменения контролируемого параметра) и имеют высокий коэффициент возврата (отношение величины срабатывания и возврата). Максимальные реле срабатывают при повышении контролируемого параметра, а минимальные – при понижении.
Логические реле служат для размножения импульсов, полученных от других реле, усиления этих импульсов и передачи команд другим аппаратам (промежуточные реле), создания выдержек времени между отдельными операциями (реле времени), и для регистрации действия как самих реле, так и других вторичных аппаратов (указательные реле).
По способу воздействия на выключатель:
• Реле прямого действия подвижная система которых механически связана с отключающим устройством коммутационного аппарата (РТМ, РТВ).
• Реле косвенного действия, которые управляют цепью электромагнита отключения.
Основные виды релейной защиты:
• Максимальная токовая защита (МТЗ).
• Направленная максимальная токовая защита.
• Газовая защита (ГЗ).
• Дифференциальная защита (дифзащита).
• Дистанционная защита (ДЗ).
• Высокочастотная (например, дифференциально-фазная) защита (ДФЗ)
Принцип действия и устройство отдельных защит будут рассмотрены далее.
Классификация устройств электроавтоматики.
Если назначением релейной защиты является в первую очередь отключение оборудования, то в функции электроавтоматики входит его включение. В чистом виде к электроавтоматике относят автоматическое повторное включение (АПВ) и автоматическое включение резервного питания или механизма (сокращенно автоматический ввод резерва — АВР).
Существуют также некоторые виды технологической электроавтоматики.
К ним относят:
автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей (АРВ);
автоматическое регулирование положения переключателя РПН силового трансформатора (АРНТ);
автоматическую настройку дугогасящих катушек компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети 6-35кВ (АРК);
автоматическую регулировку батареи статических конденсаторов;
автоматику охлаждения силовых трансформаторов;
автоматическую точную синхронизацию генераторов;
автоматическую самосинхронизацию генераторов;
автоматический частотный пуск гидрогенераторов (АЧП);
определение места повреждения линий электропередачи (ОМП).
Кроме этого существует противоаварийная режимная автоматика.
К ней относят:
автоматическую частотную разгрузку (АЧР);
автоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ);
автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ);
дополнительная автоматическая разгрузка по напряжению (ДАРН);
дополнительная автоматическая разгрузка по току (ДАРТ).
Имеется также противоаварийная системная автоматика: разгрузка электростанций, предотвращение и прекращение асинхронного режима, предотвращение недопустимого повышения напряжения в узле, балансировочная автоматика.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 2178; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!