Глава 29

ОСНОВЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

29.1. Основные сведения

Для обеспечения надежного и бесперебойного электроснабже­ния приемников электрической энергии применяют релейную защиту. Основным назначением релейной защиты является ав­томатическое отсоединение поврежденной части электрической

установки или сети с помощью выключателей. Если поврежде­ние не представляет для установки непосредственной опасно­сти, то защита должна приводить в действие сигнальные уст­ройства. В электроустановках карьеров и приисков в основном применяют защиты от междуфазных коротких замыканий, пе­регрузок и однофазных замыканий на землю.

В общем случае в релейной защите предъявляют следую­щие требования: селективность, быстрота действия, чувстви­тельность ненадежность.

Под селективностью действия подразумевается отключение защитой только поврежденного участка сети без нарушения нормальной работы остальной части сети.

Быстрота действия защиты уменьшает размер разрушения поврежденной установки, уменьшает время работы потребите­лей при пониженном напряжении и повышает эффективность автоматического повторного включения поврежденных воздуш­ных линий.

Чувствительность защит оценивается коэффициентом чувст­вительности. Для защит, реагирующих на величины, возрастаю­щие в условиях нарушения нормального режима, коэффициент чувствительности определяется отношением минимального зна­чения воздействующей величины к параметру срабатывания, а для защит, реагирующих на величины, уменьшающиеся в ус­ловиях повреждения,— отношением параметра срабатывания к максимальному параметру воздействующей величины.

Надежность защиты заключается в безотказной работе ее при всех случаях повреждений в защищаемой зоне и ненор­мальных режимах, для которых она предназначена.

Реле, применяемые в релейной защите, классифицируются по следующим признакам:

по принципу действия — электромагнитные, индукционные, электродинамические, тепловые, электронные и др.;

по роду величины, на которую реагируют реле,— реле тока, напряжения, мощности и др.;

по характеру величины, на которую реагирует реле,— мак­симальные, минимальные, дифференциальные;

по способу включения — первичные и вторичные;

по способу воздействия на выключатель — прямого и кос­венного действия.

На рис. 29.1, а приведена схема защиты с первичным реле прямого действия. Обмотка реле включена непосредственно в цепь главного тока (первичное) и реле воздействует меха­нически на отключение выключателя (прямого действия). При срабатывании реле его система воздействует на рычаг защел­ки привода и выключатель отключается.

На рис. 29.1, б показана схема защиты с вторичным реле прямого действия. Отличие этой схемы от схемы рис. 29.1, а заключается только в том, что обмотка реле включена через измерительный трансформатор тока.

На рис. 29.1,8 представлена схема защиты с вторичным реле косвенного действия. Отличием этой схемы от схемы рис. 29.1,6 является то, что контакты реле замыкают цепь отклю­чающего электромагнита. Сердечник последнего втягивается, воздействует на защелку привода и выключатель отключается.

Первичные реле применяют в установках напряжением до 1000 В, вторичные — в установках напряжением свыше 1000 В.

Защиты с реле косвенного действия возможны при наличии оперативного постоянного или переменного тока.

На карьерных подстанциях, распределительных и приключательных пунктах применяются КРУ, защита в которых осуще­ствляется реле прямого действия, встроенными в приводы вык­лючателей. Приводы выключателей могут иметь встроенные реле максимального тока мгновенного действия типа РТМ или с выдержкой времени типа РТВ, а также реле минимального напряжения мгновенного действия типа РМН или с выдерж­кой времени типа РМНВ.

Встроенное реле типа РТМ имеет следующее устройство (рис. 29.2). В чугунном корпусе 1 помещается катушка 2, вну­три которой имеется стальной сердечник 3. Латунная гильза 4 служит для направления движения сердечника. Движение сер­дечника вверх ограничивается стопом 5. На нижней части реле имеется крышка 6. Для устранения прилипания сердеч­ника к стопу после исчезновения тока в обмотке реле служит латунная шайба 7. При протекании тока по катушке реле тока больше тока срабатывания, сердечник втягивается в катушку,

ударяет по рычагу защелки привода и выключатель отключа­ется. Установка тока срабатывания реле регулируется штепсельным или поворотным переключателем, изменяющим число вит­ков катушки реле. Выдержка времени в реле РТВ осуществля­ется с помощью часового механизма и регулируется в пределах от 0 до 4 с.

Реле минимального напряжения мгновенного действия ти­па РМН имеет обмотку, которая всегда находится под напря­жением. Сердечник реле притянут к стопу, пружина сжата и удерживается в сжатом состоянии системой рычагов. При понижении напряжения до 30— 65 % номинального пружина отрывает сердечник от стопа, сердечник опускается и осво­бождает систему рычагов и пружину.

Под действием пружины боек движется вверх и отключает выключатель. Реле типа РМНВ отличается от реле типа РМН наличием часового

механизма, который позволяет производить регулировку вы­держки времени от 0 до 5 с.