Резервирование защит
Общие принципы резервирования
При выполнении релейной защиты в электроэнергетических сетях необходимо иметь в виду возможность отказа защиты или выключателя защищаемого присоединения. Поэтому, наряду с ростом технического совершенства и надежности защит и выключателей, предусматривается резервирование.
Возможны два основных, принципиально различных способа резервирования – ближнее и дальнее.
Ближнее резервирование– выполняется защитами установки, на которой произошел отказ.
При этом предусматривается обычно несколько защит.
Дальнее резервирование– выполняется защитами (с относительной селективностью) смежных элементов.
Поскольку такие защиты действуют и на своем и на смежных элементах, то полная зона действия защиты делится на зону основного действия и зону резервного действия (см. рис. 3 .32).
Рисунок 3.32 – Зоны основного и резервного действия защиты.
Устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ)предназначено для действия в случае отказа выключателя поврежденной электроустановки. УРОВ действует на отключение выключателей смежных элементов, через которые питается место повреждения.
УРОВ также является подвидом ближнего резервирования.
Все защиты можно разделить по выполняемым функциям по признаку резервирования:
Основная защита– защита, предназначенная для действия при всех или части видов повреждений в пределах всего элемента с временем, меньшим чем у других защит.
Резервная защита– защита, предназначенная для действия вместо основной в случаях, если она отказала или выведена из работы, а также вместо отказавших защит смежных элементов.
Вспомогательная защита– защита, выполняющая какие-либо дополнительные функции (защита мертвых зон), ускорение отключения на части элемента.
Дальнее резервирование
Производится защитами с относительной селективностью, обычно последними (третьими) и частично вторыми ступенями токовых, направленных и дистанционных защит.
Если основная защита по принципу действия не реагирует на повреждения вне защищаемого элемента (защита с абсолютной селективностью), то для резервирования предусматривается отдельная защита. При этом целесообразно выполнять ее так, чтобы она резервировала и основную защиту своего элемента.
Для лучшего резервирования основной защиты своего элемента стремятся сделать для резервной защиты независимые измерительные цепи (с отдельными измерительными трансформаторами тока или, чаще, отдельными вторичными обмотками одного измерительного трансформатора тока, трансформатор напряжения дублируется), отдельные цепи питания (источник питания оперативным током секционируется, для важных объектов устанавливаются две аккумуляторные батареи) и управления, не связанные с основной защитой.
Это также позволяет раздельно проводить проверку и ремонт защит на работающих элементах.
Кроме этого, желательно, чтобы основная и резервная защита имели разный принцип действия.
Достоинства дальнего резервирования: относительная простота и учет всех возможных нарушений в работе электроустановок, в том числе даже потеря оперативного тока.
Недостатки дальнего резервирования:
недостаточная чувствительность в ряде случаев (через защиту в общем случае проходит только часть тока поврежденной линии, используются менее благоприятные значения напряжений),
затруднительно или невозможно использовать преимущества секционированных и других схем соединения шин, потенциально позволяющих оставить часть присоединений в работе,
большое время отключения повреждения,
затруднительно или невозможно добиться селективности работы резервных ступеней защиты при внешнем коротком замыкании в сети сложной конфигурации,
отключение ответвлений неповрежденных линий, если их защиты выполняют функции дальнего резервирования.