6.2. Вимоги до релейного захисту

До пристроїв релейного захисту, який діє на відключення, у загальному випадку пред'являються наступні чотири вимоги: селективність (вибірковість) дії; швидкість дії; чутливість; надійність роботи.

Селективна дія - це така дія релейного захисту, при якому забезпечується відключення тільки ушкодженого елемента системи.

Ушкоджений елемент системи завжди бажано відключити якомога швидше. Однак швидкість відключення обмежується власним часом релейного захисту й вимикача, а також умовами забезпечення селективної роботи релейного захисту. У загальному випадку час відключення рівняється:

де t_в.ч.г.з - власний час релейного захисту;

t_з - витримка часу, установлена на захисті;

t_в.ч.\в - власний час вимикача, тобто час від подачі імпульсу на котушку відключення до моменту початку розімкнення дугогасних контактів вимикача;

t_д - час горіння дуги;

t_д - повний час відключення вимикача.

Для захисту, якій діють без витримки часу, залежно від типів реле й вимикачів час відключення дорівнює:

с

Таким чином, при існуючих типах реле йівимикачів нижня границя часу відключення коротких замикань може становити 3-12 періоди струму частотою 50 Гц.

Релейний захист має бути досить чутливим до ушкоджень на елементі енергосистеми, який захищається, а в ряді випадків - також і до ушкоджень на суміжних елементах системи. При цьому забезпечується резервування дії захистів у випадку відмови однієї з них.

Вимога надійності роботи релейного захисту, як властивості виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники в заданих границях протягом необхідного проміжку або часу необхідного виробітку, зводиться до того, щоб захист надійно відпрацьовував у тих випадках, якщо вона повинна працювати, і надійно не відпрацьовувала в інших випадках. Чим простіша схема захисту, менша кількість реле й контактів у схемі, краща якість реле і якість монтажу вторинних ланцюгів, тим надійніше працює захист у цілому. Якщо на той самий вимикач діє кілька незалежних захистів, то надійність спрацьовування підвищується, а надійність неспрацьовування знижується. Цю обставину необхідно враховувати при проектуванні пристроїв релейного захисту

6.3. Релейний захист генераторів

Сучасні генератори є складними й дорогими машинами. Тому до релейного захисту генераторів пред'являються вимоги підвищеної чутливості при розрахункових видах ушкодження, збільшення швидкодії, зменшення або повного усунення мертвих зон.

До основних видів ушкоджень генераторів відносяться:

1. Міжфазні КЗ в обмотці статора. Це найбільш важкий вид ушкодження, тому що супроводжується протіканням великих струмів і, як наслідок, значними ушкодженнями обмотки й заліза статора;

2. Однофазні замикання на землю в обмотці статора;

3. Виткові замикання обмотки статора;

4. Замикання між витками однієї фази в обмотці статора;

5. Замикання на землю в двох точках ланцюга ротора;

6. Проходження в обмотці статора струму вище номінального, обумовленого зовнішнім КЗ;

7. Проходження в обмотці статора струму, обумовленого симетричним перевантаженням.

Для захисту від багатофазних КЗ в обмотці статора генератора встановлюється швидкодіючий поздовжний диференціальний захист, що діє на відключення. Мережі генераторної напруги в РБ працюють із ізольованою нейтраллю і тому диференціальний захист може виконуватися на двох фазах. Однак у цьому випадку не забезпечується відключення генератора при подвійних замиканнях на землю (одне із замикань у мережі, інше - на фазі генератора, що не має диференціального захисту). Тому додатково до двофазного дифзахисту передбачають релейний захист від замикань на землю. Таким чином, з метою підвищення надійності захисту генераторів установлюємо трифазний дифзахист.

Для захисту генератора від однофазних замикань на землю в обмотці статора використовуємо блок-реле БРЭ1301 у виконанні ЗЗГ-12.

Для захисту від виткових замикань застосовується поперечний дифзахист, що базується на порівнянні струмів двох паралельних віток статора.

Для захисту ланцюгів порушення (ротора) генератора від замикання на землю передбачаємо спеціальний релейний захист; дія її засноване на принципі мосту постійного струму, плечі якого становлять опори ланцюга збудження і спеціального потенціометра. Захист включається в роботу тільки з появою стійкого замикання на землю в одній точці ланцюга порушення і є захистом від появи другого замикання на землю в ланцюзі збудження. Захист передбачається в одному комплекті на всю станцію, який виконується переносним. При замиканні на землю в одному місці ланцюга збудження генератор може продовжувати працювати. У вимірювальному ланцюзі встановлюється максимальний струмовий захист, що діє на сигнал.

Для захисту обмотки статора генератора від симетричного перевантаження передбачаємо захист на реле РТВК із високим коефіцієнтом повернення, включеному в одну з фаз вторинного ланцюга ТА.

Фільтровий захист зворотної послідовності застосовується для захисту генератора від зовнішніх КЗ і для захисту генератора від несиметричних перевантажень.