Релейная защита
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ систем электроснабжения, в т. ч. тягового электроснабжения, эпизодически возникают ненормальные режимы, длительное существование которых может привести к выходу из строя оборудования и частей этих систем. Наиболее разрушительными и опасными являются короткие замыкания, перегрузки, превышения допустимых значений напряжения и частоты.
Общие сведения
Устройства релейной защиты (РЗ) контролируют работу элементов и частей систем электроснабжения, а при появлении ненормальных режимов выдают команды на выполнение соответствующих коммутаций (отключений, переключений и включений необходимых элементов и частей) или сигнализируют о появлении ненормальных режимов для того, чтобы, соответственно, автоматически или путем вмешательства оперативного персонала прекратить их действие.
Состав
Основными компонентами устройств релейной защиты являются реле. Под «реле» понимают устройство, на выходе которого происходит скачкообразное изменение параметров, как только параметры на его входе (воздействующие параметры) достигают некоторого, заранее заданного, значения (уставки). В системах РЗ используют большей частью электрические реле, которые по функциональному назначению разделяют на измерительные, промежуточные (логические) и исполнительные.
Измерительные реле
Измерительные реле контролируют работу элементов и частей систем и выявляют ненормальные режимы в них по значениям воздействующих параметров: тока, напряжения, частоты в сети, сопротивления, температуры, по величине и направлению мощности и т. п. При достижении воздействующим параметром уставки реле срабатывают, т. е. резко изменяют свои выходные параметры, например сопротивление со стороны выходных зажимов. Уставка может достигаться как при увеличении, так и при уменьшении воздействующего параметра. По этому признаку измерительные реле подразделяют на максимальные и минимальные.
Промежуточные (логические) реле
Промежуточные (логические) реле выполняют функции размножения сигнала о срабатывании измерительных реле, усиления этого сигнала, его инвертирования (изменения знака), задержку прохождения сигнала на некоторое, заранее заданное время. Следует отметить, что последняя функция очень важна для обеспечения селективности действия устройств РЗ.
Исполнительные (выходные) реле
Исполнительные (выходные) реле предназначены для усиления электрического или механического сигнала на выходе устройства РЗ до величины, достаточной для приведения в действие высоковольтных выключателей или других аппаратов, производящих коммутации в системах, необходимые для ликвидации ненормального режима.
По исполнению и физическому принципу, на котором основано их действие, электрические реле подразделяются на:
- электромагнитные,
- индукционные,
- электродинамические,
- полупроводниковые,
- микропроцессорные.
Микропроцессорное реле в виде отдельной законченной конструкции обычно не выполняется, т. к. устройство РЗ с микропроцессорными реле реализуется в виде нескольких узлов, центральной частью каждого из которых является электронное устройство – процессор, выполняющий сразу функции нескольких измерительных и логических реле. Защиту, выполненную с использованием микропроцессорной техники, правильнее называть не релейной, а микропроцессорной.