1.2. Повреждения и ненормальные режимы

КЗ, возникающие в электрических сетях, машинах и аппаратах, отличаются большим разнообразием, как по виду, так и по характеру повреждения.

а) б)

в) г)

Рис. 1.1. Виды повреждений

Для упрощения расчетов и анализа поведения релейной защиты при повреждениях исключаются отдельные факторы, не оказывающие существенного влияния на значения токов и напряжений, а именно:

- как правило, в сетях напряжением выше 1000 В не учитывается при расчетах переходное сопротивление в месте КЗ и все повреждения рассматриваются как непосредственное (или, как говорят, «глухое» или «металлическое») соединение фаз между собой или на землю (для сети с заземленной нейтралью);

- не учитываются токи намагничивания силовых трансформаторов и емкостные токи линий электропередачи;

- сопротивления всех трех фаз считаются одинаковыми.

Основные виды КЗ показаны на рис. 1.1. Междуфазные КЗ – двухфазные и трехфазные – возникают в сетях как с заземленной, так и с изолированной нейтралью. Однофазные КЗ могут происходить только в сетях с эффективно заземленной нейтралью.

Основными причинами, вызывающими повреждения на линиях электропередачи, являются перекрытия изоляции во время грозы, схлестывания и обрывы проводов при гололеде, набросы, перекрытия изоляции испражнениями птиц (аистов), перекрытия загрязненной и увлажненной изоляции, ошибки персонала и др.

Методы расчёта токов и напряжений, построение векторных диаграмм при КЗ и обрывах фаз подробно рассмотрены в курсе «Переходные процессы в электроэнергетических системах».

1.3. Цифровые устройства релейной защиты

1.3.1. Основные свойства цифровых защит

Цифровые реле защиты, а также многофункциональные терминалы защиты и автоматики обладают многими замечательными свойствами, которые и определяют их преимущество в сравнении с электромеханическими реле. Ниже рассмотрен ряд достоинств и новых возможностей цифровых защит.

Самодиагностика. Непрерывная автоматическая самопроверка цифровых реле позволяет персоналу быть уверенным в их исправности и надёжности срабатывания при КЗ. Этим обеспечивается сохранность электрооборудования, устраняется возможность излишних погашений потребителей и, следовательно, ущербов от недоотпуска электроэнергии.

Совмещение функций управления, контроля, визуализации и защиты электроустановок в цифровом многофункциональном устройства (терминале) позволяет создавать на их основе нижний уровень автоматических систем управления технологическим процессом систем электроснабжения (АСУ ТП).

Ускорение отключения КЗ, достигается использованием различных времятоковых характеристик, трёх ступеней токовых защит, минимальных ступеней селективности по времени (0,15÷0,3 с), ускорением защиты после АПВ, а также выбором двух наборов уставок, автоматически сменяемых при изменении режима системы электроснабжения.

Сокращение расходов при создании систем электроснабжения и при их обслуживании.

Обеспечение безопасности оперативного персонала за счёт дистанционного обслуживания электроустановок.

Из далеко не полного перечня достоинств цифровой РЗА видно, насколько важно ее изучение и практическое освоение.