Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий СРО НП «СОЮЗАТОМСТРОЙ». «Пусконаладочные работы устройств релейной защиты и автоматика систем электроснабжения» (стр. 9 )

•        автоматического регулирования коэффициента трансформации трансформаторов с устройствами регулирования под нагрузкой;

•        автоматическое регулирования реактивной мощности статических конденсаторов;

•        автоматического регулирования возбуждения синхронных машин – синхронных компенсаторов и синхронных двигателей;

•        автоматическое регулирование настройки компенсации дугогасящих реакторов в электрических сетях напряжением 6-10-35 кВ;

  Эти устройства автоматики обеспечивают на заданном уровне напряжение и частоту в нормальном режиме работы системы электроснабжения, устройство АРВ стремится поддержать напряжение в аварийных ситуациях.

  2. Противоаварийная автоматика.

  Она должна обеспечить устойчивость функционирования системы электроснабжения в аварийных и послеаварийных режимах. Противоаварийная автоматика должна прежде всего ликвидировать повреждение.

  Это выполняют:

•        устройства релейной защиты (УРЗ);

•        устройства автоматического повторного включения (УАПВ).

  При успешном АПВ система электроснабжения восстанавливается, а при неуспешном защита отключает поврежденный элемент.

  В этом случае может нарушиться электроснабжение потребителей и потребуется их подключение к резервному источнику питания. Для этой цели служит устройство автоматического включения резерва (УАВР).

  Аварийный режим и его ликвидация могут сопровождаться возникновением дефицита мощности и, как следствие этого, понижением частоты и напряжения.

  Для их восстановления используют:

•        устройство автоматической частотной разгрузки (УАЧР) - для восстановления частоты;

•        устройства токовой разгрузки (УРТ).

  Назначением противоаварийной автоматики, функционирующей при интенсивных возмущающих воздействиях, угрожающих развитием аварийной ситуации в системе электроснабжения, является устранение возмущающего воздействия, предотвращение развития общесистемной аварии и восстановление нормального режима работы.

  Эффективность противоаварийной автоматики определяется быстродействием и дозированием противоаварийных управляющих воздействий, вырабатываемых на основе обширной информации о предшествующем возмущающему воздействию (исходном) режиме и получаемой о переходных процессах в системе электроснабжения в реальном времени, что является ее главной особенностью. Последнее выполняется с помощью устройств телемеханики.

  3. Устройства телемеханики предназначены прежде всего для управления нормальными режимами системы электроснабжения и являются составной частью автоматизированных систем управления (АСУ).

  Для функционирования АСУ необходим непрерывный поток информации о режимах производственного процесса, особенно о значениях напряжения, тока, мощности, частоты и состоянии оборудования.

  Поэтому необходимы автоматические информационные устройства, обеспечивающие сбор и передачу информации от контролируемых пунктов (подстанций) на диспетчерский пункт сетевого предприятия, где находятся АСУ и диспетчерский персонал.

  Использование микропроцессорной техники позволяет значительно расширить функции и возможности рассредоточенных по системе электроснабжения автоматических устройств, осуществляющих управление процессом производства, передачи и потребления электроэнергии как в нормальных, так и в аварийных и послеаварийных режимах.

  Применение указанных автоматических систем позволяет:

•        предотвратить развитие многих аварий, сократить  их общее количество, а также уменьшить время отключений электроустановок и простоя механизмов;

•        сократить количество обслуживающего персонала и перевести на работу без постоянного обслуживания большое число электроустановок подстанций;

•        увеличить производительность труда.

  Основная задача автоматизации рассматриваемых систем состоит в повышении надежности электроснабжения потребителей.

  К устройствам автоматики предъявляется ряд требований, среди которых можно выделить такие, как точность, высокая надежность и удобство в эксплуатации.

  Длительная работа многих систем при отсутствии постоянного дежурного персонала обусловливает необходимость существенного повышения их надежности, введения контроля исправности и упрощения обслуживания, в частности, ремонта.

  Релейная защита (РЗ) - часть электрической автоматики, предназначенная для выявления и автоматического отключения поврежденного электрооборудования.  Кроме того, некоторые устройства РЗ предназначены для выявления не повреждений, а ненормальных режимов работы электрооборудования. В некоторых случаях, не требующих быстрого автоматического отклю-чения поврежденного оборудования, устройства РЗ могут действовать не на отключение, а на сигнал.

  Релейная защита и автоматика должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются: селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.

  Под селективностью понимается свойство релейной защиты, действующей на отключение, избирать поврежденный участок и отключать только его. Для релейной защиты, действующей на сигнал, под селективностью понимается способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима и конкретный элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства персонала. Понятие селективности присуще также устройствам автоматики, например, устройствам, действующим на отключение элементов. По способу обеспечения селективности все защиты разделяются на два вида: защиты с абсолютной селективностью и защиты с относительной селективностью.

  Защиты с абсолютной селективностью по принципу своего действия работают только при повреждении защищаемого элемента энергосистемы. При повреждении соседних элементов энергосистемы такие защиты принципиально не работают.

  Защиты с относительной селективностью по принципу своего действия могут срабатывать при повреждениях как защищаемого элемента энергосистемы, так и соседних элементов энергосистемы.

  Для обеспечения селективности защиты с относительной селективностью, как правило, выполняются с выдержками времени, что является их недостатком. А защиты с абсолютной селективностью, как правило, выполняются без выдержки времени, что является их достоинством.

  Зато защиты с относительной селективностью могут использоваться для обеспечения дальнего резервирования, а защиты с абсолютной селективностью - нет.

  Примером защит с абсолютной селективностью могут служить газовая (ГЗ) и дифференциальная защиты трансформатора (ДЗТ), а защит с относительной селективностью - максимальная токовая защита (МТЗ).

  Все устройства релейной защиты делятся на 2 класса по селективности:

- защиты с относительной селективностью – селективность обеспечивается выбором параметров срабатывания. Сюда относятся максимальнотоковые и дистанционные защиты;

- защиты с абсолютной селективностью – селективность обеспечивается принципом действия – все виды дифференциальных защит.

  Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины (величина, на которую реагирует защита) будет минимальным.

  Обычно стремятся сделать защиту возможно более чувствительной, сохраняя, однако, ее селективность. Это требование и ставит практический предел возможной чувствительности защиты. Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности. Он регламентирует отношение между значением воздействующей величины при повреждении в защищаемой зоне и установленным на защите значением параметра ее срабатывания.

  Чувствительность - одно из основных требований, предъявляемых к устройствам автоматики. Высокой чувствительностью должны обладать, например, автоматические регуляторы возбуждения (АРВ) и автоматические регуляторы частоты (АРЧ), реагирующие на изменения напряжения и частоты в системе.

  Быстродействие – определяется следующими соображениями:

- Ускорение отключения повреждения повышает устойчивость параллельной работы электрических машин в системе и, следовательно, устраняется одна из основных причин возникновения наиболее тяжелых системных аварий.

- Ускорение отключения повреждения уменьшает время работы потребителей при пониженном напряжении, что позволит остаться в работе электродвигателям как у потребителей, так и на собственных нуждах электростанций.

- Ускорение отключения повреждения уменьшает размер разрушений поврежденного элемента.

  Поэтому для линий электропередачи 500 кВ быстродействие не должно быть хуже 20 мс, 750 кВ – 15 мс

  Время отключения повреждения складывается из времени действия защиты и времени действия выключателя. Следовательно, для ускорения отключения повреждений необходима не только быстродействующая защита, но и быстродействующие выключатели. Защиты, действующие со временем, не большим 0,1 ...0,2 с, считаются быстродействующими. Время отключения наиболее распространенных выключателей не превышает 0,06...0,15 с.

  Для повышения надежности электроснабжения недостаточно только быстрого отключения поврежденного элемента, необходимо также быстро включить этот элемент повторно в работу или заменить его резервным. Таким образом, быстродействием должны обладать также устройства АПВ и АВР.

  Применительно к релейной защите и автоматике под надежностью понимают свойство этих устройств выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени.

  Для обеспечения надежности релейная защита и автоматика должны выполняться при помощи высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключается обрыв проводов, замыкание между ними, ложное срабатывание от механических сотрясений и др. Существенное значение для надежности имеет правильная эксплуатация защиты и автоматики. Состояние всех устройств защиты и автоматики должно периодически проверяться. Так как каждый элемент может оказаться неисправным, то надежность защиты и автоматики тем выше, чем меньшее число элементов они содержат. Особенно важно уменьшение числа наименее надежных элементов, которыми являются контакты реле. Поэтому для увеличения надежности устройства следует стремиться к его упрощению. Существенное повышение надежности устройств релейной защиты и автоматики может быть достигнуто применением бесконтактных элементов.