4 Релейний захист та автоматика

4.1. Вимоги до релейного захисту і автоматики.

В процесі експлуатації систем електропостачання виникають пошкодження окремих елементів. Найнебезпечнішими і частими видами пошкоджень є короткі замикання між фазами електрообладнання і однофазні короткі замикання на землю. Внаслідок виникнення короткого замикання порушується нормальна робота системи електропостачання, що створює збитки для підприємства.

Основні вимоги до релейного захисту:

• чутливість захисту;

• надійне відключення всіх пошкоджень;

• простота, швидкодія і надійність схем;

• селективність дії – відключення тільки пошкоджених частин.

При проектуванні релейного захисту слід враховувати:

• необхідний рівень надійності електропостачання електроприймачів, їх режими роботи;

• схеми первинних з’єднань мереж промислового підприємства;

• технічні вимоги енергосистеми;

• технічні вимоги, що ставляться до захисту електрообладнання;

• можливі види пошкоджень і анормальних режимів роботи електрообладнання і мереж, види і уставки засобів релейного захисту і автоматики на сусідній дільниці.

Одного релейного захисту буває недостатньо для забезпечення надійного і безперебійного електропостачання. Разом з релейним захистом широко використовуються такі засоби автоматики, як:

• пристрій автоматичного повторного включення (ПАПВ);

• пристрій автоматичного ввімкнення резерву (ПАВР);

• пристрій автоматичного частотного розвантаження (ПАЧР).

В мережах напругою до 1кВ захист виконують плавними запобіжниками і розщеплювачами автоматичних вимикачів.

На напругу вище 1кВа передбачається релейний захист елементів системи електропостачання, якщо в якості комутаційного апарата використовується вимикач або комплект короткозамикач-відокремлювач.

4.2 Загальне положення.

4.2.1 Захист трансформаторів.

Для трансформаторів, що встановлюються в мережі пристрої релейного захисту від багатофазних короткозамкнень в обмотках і на виводах, однофазних коротких замикань в обмотках і виводах, що приєднані до мережі з глухо заземленою нейтраллю, виткових замикань в обмотках, струмів в обмотках при зовнішніх КЗ і перевантаженнях, пониження рівня дії олії в оліє наповнених вводах трансформаторів.

Захист від пошкоджень в середині кожуха і від пониження рівня олії.

Тип захисту – газовий, що реагує на утворення парів, що супроводжують пошкодження в середині кожуха трансформатора, у відсіці РПН.

Захист від пошкоджень на виводах і від внутрішніх пошкоджень трансформатора.

Типи захисту: 1. Поздовжній диференційний, що діє без витримки часу на відключення пошкодженого трансформатора від непошкодженої частини електричної мережі і інших елементів за допомогою вимикачів; 2. Двоступінчатий максимальний струмовий захист, що встановлюється зі сторони живлення (перша ступінь – фазний струмовий захист без витримки часу; друга ступінь – максимальний струмовий захист з витримкою часу в двофазному чи трифазному виконанні, що здійснює одночасно функцію захисту від струмів в обмотках, що обумовлені зовнішніми струмами КЗ).

Захист від пошкоджень в середині трансформатора і на його виводах здійснюється за допомогою запобіжників, що встановлені на стороні вищої напруги.

Захист від струмів зовнішніх багатофазних КЗ:

Захист призначений для відключення зовнішніх багатофазних КЗ при відмові захисту чи вимикача суміжного пошкодженого елементу, а також для виконання функцій ближнього резервування по відношенню до основних захистів трансформатора (диференційного і газового).

В якості засобів трансформатора від струмів зовнішніх КЗ використовується: 1) струмові захисти шин секцій розподільчих пристроїв низької напруги, що підключені до відповідних виводів трансформатора; 2) максимальний струмовий захист з пуском напруги, що встановлюється на стороні вищої напруги трансформатора, що захищається.

Захист від однофазних КЗ на стороні нижчої напруги.

Захист передбачається на понижуючих трансформаторах і блоках трансформатор-магістраль з високою напругою 10кВ і з’єднанням обмотки нижчої напруги в зірку з нейтраллю так для резервування і відключення зовнішніх однофазних КЗ.

В якості захисту у відповідності з ПУЕ можна застосувати:

а) максимальний струмовий захист в трирелейному виконанні, що встановлено на стороні вищої напруги трансформатора;

б) автоматичні вимикачі на вводах нижчої напруги трансформатора;

в) спеціальний захист нульової послідовності, що підключається до трансформатора струму, що встановлена в нульовому проводі трансформатора.

Захист від перевантаження.

На трансформаторах номінальної потужності 400 кВА і більше , що можуть перевантажуватись, передбачається максимальний струмовий захист від струмів перевантаження з дією на сигнал з витримкою часу. Для трансформаторів 10кВ, що живляться за допомогою магістральної схеми, цей захист можна не виконувати, якщо для її підключення необхідне встановлення додаткових трансформаторів струму на вводах ВН кожного силового трансформатора.