Hogyan működik a relévédelem és az automatizálás

Az első villamos energiával kapcsolatos emberi kísérleteket és áramáramkörök létrehozását rövidzárlatokkal és meghibásodásokkal kísérték, amelyek során tapasztalatokat és ismereteket szereztek, felfedték a folyamat folyamatainak szabályszerűségét és kidolgozták az üzemeltetési szabályokat.

A bekövetkezett hibák elemzése alapján olyan eszközöket kezdtek létrehozni, amelyek megvédik a berendezéseket és az embereket az elektromos hatásoktól. Az első ilyen eszköz biztosítékok voltak, amelyek kritikus terhelések létrehozásakor kiégették az elektromos áramköröket.

A bonyolultabb védőszerkezetek hatalmas bevezetését 1891 után kezdték el, amikor Oroszországban, Mihail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky projektje szerint, 175 km-enként 220 kW villamos energiát szállítottak sikerrel, 77% -os hatékonysággal, ugyanazon tudós által kifejlesztett háromfázisú feszültségrendszer alapján.

A védelem elve a relék elvén alapult - olyan eszközök, amelyek folyamatosan figyelik a hálózat bizonyos elektromos paramétereit, és amikor elérik a kritikus értékeket, akkor kiváltják: az elektromos áramkör kapcsolásával élesen megváltoztatják kezdeti állapotukat.

Az első védőberendezéseket elektromechanikus relé-tervek alapján készítették, és működésükbe bevont szakembereket "relé" -nek hívták, amely eddig érvényes.

Az energiarendszerben folyamatosan szerzett tapasztalatok alapján létrehozott relévédelmi és automatizálási szolgáltatás (RPA) egyidejűleg részt vesz más komplex folyamatokban is:

• vezérlőrendszerek, ideértve a helyi, távoli és távoli módszereket;

• eszközzárak;

• jelző áramkörök, amelyek lehetővé teszik a hálózatban bekövetkező események elemzését;

• a meglévő áramkörök különböző elektromos mennyiségeinek mérése;

• a mérések minőségének elemzése metrológiai szabványok alapján;

• néhány egyéb funkció.

A védőberendezések áramkörének felépítésének alapelvei

Az elektromechanikus szerkezeteken alapuló meglehetősen nehézkes és összetett kezdeti alapot folyamatosan fejlesztik és módosítják. A védelmi munkához új műszaki fejlesztéseket vezettek be. A modern energiakomplexumokban az elektromágneses, az indukciós, a statikus - félvezető és a mikroprocesszoros eszközöket sikeresen kombinálják.

Ezeket egy gyakorlatilag változatlan alapvető algoritmus egyesíti, amelyet minden egyes esetre modernizálnak. A fő védelmi funkciókat a szerkezeti ábra szemlélteti.

A védőberendezések fő funkciói

Megfigyelő egység

Fő feladata a folyamatban lévő elektromos folyamatok monitorozása az áram- és / vagy feszültségmérő transzformátorok mérései alapján.

Az egységből vett kimeneti jelek közvetlenül továbbíthatók a logikai áramkörbe, összehasonlítva a felhasználó által meghatározott névleges értékektől való eltérésekkel, az úgynevezett beállításokkal, vagy kezdetben konvertálhatók digitális formává.

Logikai blokk

Itt a bemeneti jeleket összehasonlítják a beállítások határjellemzőivel. A legkisebb egyeztetés vezet a parancs kiadásához, hogy működtesse a védekezéseket.

Végrehajtó egység

Ezt folyamatosan fenntartják a logikai egység parancsokra való válaszadásra. Ebben az esetben a kapcsolás a kapcsolási rajzban egy előre meghatározott algoritmus szerint történik, amely kizárja a berendezés és a személyi sérüléseket.

Riasztó egység

A rendszerben zajló folyamatok olyan gyorsan zajlanak, hogy az ember nem tudja megérteni őket a szervükkel.A tökéletes események rögzítéséhez olyan riasztóberendezéseket telepítenek, amelyek vizuális, hang expozíciós módszereket használnak, a memóriában bekövetkező változások mentésével.

Az összes riasztási konstrukcióban az üzemeltetés utáni állapotának a kezdeti helyzetbe történő átvitelét a kezelő egyszeri kézzel végzi el, amely kiküszöböli az automatizált védelem működésével kapcsolatos információk elvesztését.

A védelem alapelvei

Az áramfelhasználás megbízhatóságával és biztonságával kapcsolatos nagyon komoly hozzáállás határozta meg azokat az alapvető követelményeket, amelyeknek a relévédelmi rendszereknek teljesíteniük kell. Ugyanakkor ezek szintén műszaki eszközök, ami azt jelenti: képesek megzavarni a megfelelő teljesítményt.

A relévédelmi rendszerek meghibásodása az alábbiakkal lehetséges:

• hibák a védelemben;

• túlzott válaszok, ha a végrehajtó testület fellépése nem szükséges;

• hamis munka az elektromos rendszer károsodása nélkül.

Az üzemzavarok kizárása érdekében egy projektet dolgoznak ki, telepítenek, üzembe helyezik és átadják a relévédelmi készülékek üzembe helyezését és karbantartását, figyelembe véve a relévédelmi és automatizálási eszközökre kifejlesztett követelményeket a következőkre:

• a rendszer hierarchiáján alapuló szelektivitás;

• a válaszidő által meghatározott sebesség;

• érzékenység a kiindulási tényezőkkel szemben;

• a munka megbízhatósága.

A szelektivitás elve

Egy másik általános neve a szelektivitásnak. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a nyilvánvaló üzemzavar helyének pontos azonosítását és lokalizálását bármilyen hierarchiával rendelkező strukturált hálózatban.

Például egy generátor az 1., 2. és 3. szakaszban található sok fogyasztó számára továbbítja az elektromos energiát, saját, 1-2, 3-4 és 5 védelemmel ellátva. Rövidzárlat esetén a végfelhasználó belsejében a 3. sz. Helyszínen a károsodási áramok minden forrásból átmennek az összes védelmi áramkörön.

Ebben a helyzetben azonban ésszerű lekapcsolni a végső részt egy sérült villanymotorral, és minden működőkészüléket működésbe hagyni. Ebből a célból az egyes áramkörökre különböző relévédelmi beállításokat vezetnek be az áramkör tervezési szakaszában.

Az 5. szakaszban szereplő védőberendezéseknek korábban kell érzékelniük a hibaáramot, és gyorsabban biztosítaniuk kell a generátor vészkioldását. Ezért a fenti séma szerint az egyes szakaszok jelenlegi és időbeállításainak értékeit a generátorról a fogyasztóra csökkentik, az alapelv szerint: minél közelebb van a sérülés helyéhez, annál nagyobb az érzékenység.

Ugyanakkor a redundancia elve teljesül, figyelembe véve bármilyen műszaki eszköz, beleértve az alacsonyabb szintű védelmi rendszereket is, meghibásodásának lehetőségét. Ez azt jelenti: ha a 3. szakasz 5. szakaszának védelme hibásan működik, akkor rövidzárlatnak kell leválasztania a 2. vonal 4. vagy 5. relévédelmi eszközeit, amelyeket viszont az 1. szakasz védelme biztosít.

A teljesítmény elve

A kár leállási ideje legalább két tényezőből áll:

1. indított védelem;

2. a megszakító hajtása.

Az első paraméter a minimális értékből beállítható a védelem kialakítása és az alkalmazott elemek száma miatt. Az ilyen módszerek késleltetési időt hoznak létre a speciális állítható relék beillesztésére az áramkörbe. További védelemre használják.

A sérülés helyéhez közeli eszközöket úgy kell konfigurálni, hogy a lehető legrövidebb időközönként működjenek.

Az érzékenység elve

Ez a tulajdonság lehetővé teszi a kiszámított károk típusainak és az energiaellátás rendkívüli helyzeteinek meghatározását az áramvédő övezetben.

A relé védő és automatizáló eszközök érzékenysége

A numerikus kifejezés meghatározásához bevezetik a Кч együtthatót, amelyet a szekció rövidzárlati áramának minimális értékének és a kioldási áramnak a hányadosával kell kiszámítani.

Ugyanakkor a relé védő és automatizáló eszközök megfelelően működnek, Icz

Az érzékenységi együttható optimális értéke 1,5-2 tartományban van.

Megbízhatóság elve

Meghatározása érdekében bevezetjük a fogalmakat:

• állást;

• karbantarthatóság;

• tartósság;

• kitartás.

Mindegyikük rendelkezik saját értékelési kritériumokkal.

A relé védő és automatizáló eszközök megbízhatósága

A relévédelmi eszközök működtetése és karbantartása a válaszfunkciók megbízhatóságának három lehetőségét fontolja meg:

1. belső rövidzárral a védett övezetben;

2. külső rövidzárlat áthaladása közben a munkaterületen;

3. üzemmódban sérülés nélkül.

Ugyanakkor a megbízhatóságot fel kell osztani:

• működőképes;

• hardver szoba.

Vészhelyzeti ellenőrzés

Bármely relévédelmi blokk nemcsak független áramkör, hanem magasabb szintű komplexekké is kombinálva, amelyek végül az energiarendszer vészhelyzeti vezérlőrendszerét alkotják. Minden elem össze van kötve más komponensekkel, és átfogóan elvégzi feladatait.

A védelmi és automatizálási funkciók rövidített listáját az egyszerűsített blokkdiagram mutatja.

Hálózati vészhelyzetek kezelése

A relévédelem és az automatizálás működésének jellemzőinek rövid összefoglalása azt a következtetést vonhatja le, hogy a reléüzemeltető szakma folyamatos tanulmányozását igényli az üzembe helyező berendezések, az ismeretek fejlesztése és az erős gyakorlati készségek kialakítása szempontjából.

További információ a relé-üzemeltető szakmájáról: Foglalkozás Villanyszerelő relé védelem és automatizálás

Olvassa el a modern relévédelmi készülékeket itt: Mikroprocesszoros relévédelmi eszközök: áttekintés a képességekről és az ellentmondásos kérdésekről