Які реле застосовують в автоматиці і релейного захисту?

Перш, ніж розбиратися з реле, які застосовуються в пристроях релейного захисту та автоматики, буде не зайвим розібратися в самій РЗ і автоматиці.

Ними звуться особливі схеми і засоби захисту, що виготовляються на основі реле, процесорних схем різних інших блоків. Призначається все це для надійного відключення силових ланцюгів, які працюють як при напрузі до 1000 В, так вище цього значення.

Найбільш частим чином поняття «релейного захисту»Застосовується для установок і мереж високої напруги. Сама ж РЗ є одним з основних засобів, службовців для захисту ліній живлення, генераторних, рухових установок від роботи в режимах аварійного типу.

Наведу вимоги, що пред`являються до подібних схем:

• РЗ повинна бути селективної (інакше кажучи, мати вибірковістю);
• мати дуже гарну швидкодію;
• повинна бути досить надійною;
• повинна володіти необхідною чутливістю (мати здатність відключити пошкоджену ділянку на самому початку пошкодження);
• схема пристрою повинна бути по максимуму простий.

Тепер про функції, подібних пристроїв, вони такі:

1. Виконання захисту від замикань між фаз.
2. Захищати від замикань на землю (в будь-якому поєднанні фаз).
3. Захищати від різких знижень напруги.
4. Виконувати захист від внутріобмоточних пошкоджень.
5. захищати синхронні двигуни від режимів роботи асинхронного типу.
6. Захищати мотори великої потужності від обривів в ланцюзі ротора.
7. Виконання захисту від довгого запуску.
8. Виконання диференціальної (поздовжньої і поперечної) захисту машин і ліній великих масштабів.

Такий параметр, як оперативний струм, потрібен для заживлення керуючих і захисних ланцюгів, ліній сигналізації і т.д. Таким струмом живляться приводи всіх пристроїв комутації на підстанціях.

Струм цей буває як змінним, так і постійним, а його розмір, найчастіше, розташовується в межах 110-220 вольт.

Відповідальні підстанції повинні мати постачання оперативним струмом при будь-яких обставинах (навіть, якщо основного харчування немає), отже, повинні бути незалежні джерела живлення такі, як акумулятори та ін.

Які бувають типи релейного захисту?

Один з них - струмовий. В основі її принципу роботи контроль струму.

Захист токового типу (максимальна) спрацьовує тоді, коли контрольований струм стає більше якогось межі (поріг включення). Інший вид струмового захисту, мінімальна, відпрацьовує, коли контрольований параметр досягає мінімального розрахункового значення.

Від типу забезпечення селективності розрізняють максимальний струмовий захист і струмовий відсічення.

Для виконання першої, в основному, застосовують реле із захисною характеристикою, залежною від часу, а для другого - з незалежною.

Для розімкнутих мереж напругою від 6 кВ найпоширенішим варіантом виконання РЗ вважають використання в схемах обох видів захисту. Крім того, захист може бути виконана як на парі самостійних реле, так і на одному (в цьому випадку реле поєднує в собі обидві ступені) і з використанням цифрового багатоступінчастого варіанти реле.

Струмові захисту максимального типу (МТЗ), це такі захисту, чия селективність виконується завдяки різним тимчасовим витягів.

Підбір уставки включення цих захистів робиться так, щоб вона виявилася більшою робочого струму (там, де встановлений захист) на значення, залежне від коефіцієнта надійності повернення і коефіцієнта самозапуска. Це допомагає позбутися від помилкових спрацьовувань захисту при звичайному режимі роботи.

Інший тип захисту - струмовий відсічення - так само захист максимального типу, чия селективність роботи здійснюється внаслідок обмеження радіусу дії (іншими словами, відсікання) методом підбору струму спрацьовування, більшого, ніж максимально можливий струм КЗ, що виникає у разі пошкоджень на кінцях зони впливу.

Цей тип захисту - є захист, практично абсолютно селективна, яка спрацьовує без тимчасових затримок, відключаючи поламані місця ЕЕС.

Зазвичай, радіус дії ТО покриває близько 20% загальної довжини лінії. Оскільки струмове відсічення, як недолік, має обмеження зони впливу, то використовують її спільно з МТЗ (ТО працює замість другого ступеня).

Ще одним варіантом захисту є диференціальна.

Цей захист відрізняє абсолютна селективність і чудове швидкодія (відсутність затримок за часом). За допомогою такого захисту захищаються всілякі електромашіми, ВЛ і збірні шини. Діфзащіта може бути поздовжньої і поперечної.

поздовжній варіант захисту грунтується на тому, що струми, що протікають по ділянках ліній і захищається ділянкою, порівнюються. Для вимірювання значень застосовуються трансформатори струму, вторинні кола яких з`єднані з струмовим реле таким чином, що на обмотку реле приходить різниця між першим і другим струмами.

Дія поперечної захисту засновано так само, як і поздовжньої, на порівнюванні струмових значень, але різниця в тому, що трансформатори встановлюють не на різних місцях однієї лінії, а на різних лініях, які відходять від одного джерела.

Тепер, коли трохи розібралися в принципах і різновидах РЗ, поговоримо і про елементну базу.

В якості елементної бази можуть працювати всілякі реле (як електромагнітного типу, так і різні інші), а так само блоки на напівпровідниках, мікроелектроніці та інші.

У схемах пристроїв захисту використовується багато різних різновидів реле, а протягом останнього часу використовують особливі блоки, виконані на процесорах, які з`єднують в локальні мережі.

Основні функції виконують реле струму, частоти, потужності, напруги, реле диференціального типу і модулі діфзащіти.

струмові реле

З цих приладів найчастіше застосовуються реле електромагнітного типу РТ-40 і індукційного РТ-80.

Ці пристрої досить високочутливі (реагують на зміну струму) і захищають від КЗ і перевантажень.

Реле РТ-40 є електромагнітним приладом з парою обмоток (їх можна підключати як послідовно, так і паралельно). Уставку, при якій відпрацьовує реле, регулюють особливої пружиною (змінюючи її натяг). Діапазон уставок різних моделей цього приладу може коливатися від полуампера до двохсот ампер. Це дає можливість застосовувати їх з різними струмовими трансформаторами.

Апарат моделі РТ-80. Цей прилад - є прилад з індукційним принципом дії. У нього пара незалежних елементів. Один з них електромагнітний (діє миттєво), а інший - індукційний (спрацьовує з тимчасовою затримкою). Завдяки цьому, такі реле можна використовувати як в токозавісімих ланцюгах, так і в токонезавісімих. Індукційна частина спрацьовує при токах 2-10 А за час 0,5-16 с.

Коли струм ланцюга лежить в межах до п`яти номіналів, то працює індукційний елемент. При токах ж, що перевищують сім номіналів в справу вступає електромагнітна частина (спрацьовує моментально).

Ще один тип використовуваних в РЗ реле - реле напруги.

Це прилади електромагнітного типу, що працюють без тимчасових затримок. Їх використовують з метою контролю напруги.

Працюють вони і на змінному і на постійному струмі.

Принцип їх роботи такий же, як у РТ-40, з тією різницею, що їх обмотки мають набагато більше витків дроту. Максимальна уставка цих приладів доходить до 400 В.

Крім цих, в схемах захисту застосовують такі апарати, як допоміжні реле. Вони, як зрозуміло з назви, служать для виконання функцій допоміжного характеру.

До цих функцій можна віднести такі як затримка за часом, розмноження сигналу, посилення, функції сигналізації, контроль положення апаратів комутації. Іншими словами, допоміжні реле - є реле часу, реле проміжного типу, сигнальні реле і інші прилади.

Останнє, що хочеться вказати з апаратів, які використовуються в схемах РЗ, це реле диференціального типу. Це прилади високої швидкодії і великий чутливості. Вони підрозділяються на реле потужності і реле спрямованого струму. Використовують їх, щоб захистити трансформатори, генератори і різні інші машини великої потужності. У цих реле застосовується трансформатор з швидким насиченням марки БНТ.

Хочеться вірити, що цей матеріал допоміг вам хоч трохи розібратися в принципах і елементах релейного захисту та зрозуміти де і які типи реле використовуються.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту, буду радий, якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне. Успіхів!