Реле захисту підведення: Всесторонній довідник

Реле захисту лінії є пристроєм, який захищає лінії живлення електромережі від різних типів аварій, таких як короткозамкнення, перегрузки, заземлення та переривання провідників. Лінія живлення - це лінія передачі або розподілу, яка переносить електроенергію від підстанції до споживача або іншої підстанції. Реле захисту лінії є необхідними для забезпечення надійності та безпеки електромереж, оскільки вони можуть швидко виявляти та ізольувати аварії, запобігати пошкодженню обладнання та мінімізувати перебої в електропостачанні.

Що таке реле дистанційного захисту?

Один з найпоширеніших типів релей захисту лінії - це реле дистанційного захисту, також відоме як імпедансне реле. Реле дистанційного захисту вимірює імпеданс (Z) лінії живлення, використовуючи напругу (V) та струм (I) відповідно від потенціалометра (PT) та трансформатора струму (CT). Імпеданс обчислюється діленням напруги на струм: Z = V/I.

Реле дистанційного захисту порівнює виміряний імпеданс з попередньо заданим значенням, яке представляє максимальний допустимий імпеданс для нормальної роботи. Якщо виміряний імпеданс нижчий за задане значення, це означає, що на лінії живлення виникла аварія, і реле відправляє сигнал відключення на автоматичний вимикач, щоб ізольувати аварію. Реле також може відображати параметри аварії, такі як аварійний струм, напруга, опір, реактивний опір та відстань до аварії, на своєму екрані.

Відстань до аварії - це відстань від розташування реле до місця аварії, яку можна оцінити, помноживши виміряний імпеданс на імпеданс лінії на кілометр. Наприклад, якщо виміряний імпеданс становить 10 ом, а імпеданс лінії на кілометр становить 0.4 ом/км, то відстань до аварії становить 10 x 0.4 = 4 км. Знання відстані до аварії може допомогти швидко знайти та вилучити аварію.

Як працює характеристика чотирикутника?

Реле дистанційного захисту може мати різні характеристики роботи, такі як колова, мо, чотирикутна або багатокутна. Характеристика чотирикутника є популярним вибором для сучасних цифрових релей, оскільки вона пропонує більшу гнучкість та точність у встановленні зон захисту.

Характеристика чотирикутника - це графік у формі паралелограма, який визначає зону захисту реле. Графік має чотири осі: прямий опір (R F), зворотній опір (R B), пряма реактивна сила (X F) та зворотна реактивна сила (X B). Графік також має кут нахилу, відомий як кут характеристики реле (RCA), який визначає форму паралелограма.

Характеристику чотирикутника можна побудувати, використовуючи наступні кроки:

1. Встановіть значення R F на додатній X-осі та значення R B на від'ємній X-осі.

2. Встановіть значення X F на додатній Y-осі та значення X B на від'ємній Y-осі.

3. Проведіть лінію від R F до X F з нахилом RCA.

4. Проведіть лінію від R B до X B з нахилом RCA.

5. Завершіть паралелограм, з'єднавши R F з R B та X F з X B.

Зона захисту знаходиться всередині паралелограма, що означає, що якщо виміряний імпеданс потрапляє в цю область, реле відключиться. Характеристика чотирикутника може охоплювати чотири квадранти роботи:

• Перший квадрант (R та X додатні): Цей квадрант представляє індуктивну навантаження та аварію вперед від реле.

• Другий квадрант (R від'ємний, X додатній): Цей квадрант представляє капацитивну навантаження та аварію назад від реле.

• Третій квадрант (R та X від'ємні): Цей квадрант представляє індуктивну навантаження та аварію назад від реле.

• Четвертий квадрант (R додатній, X від'ємний): Цей квадрант представляє капацитивну навантаження та аварію вперед від реле.

Які різні зони роботи?

Реле дистанційного захисту може мати різні зони роботи, які визначаються різними заданими значеннями імпедансу та затримки часу. Зони призначені для координації з іншими релей в системі та надання додаткового захисту для суміжних ліній живлення.

Типові зони роботи для реле дистанційного захисту:

• Зона 1: Ця зона покриває 80% до 90% довжини лінії живлення і не має затримки часу. Вона забезпечує основний захист для аварій у цій зоні та моментальне відключення.

• Зона 2: Ця зона покриває 100% до 120% довжини лінії живлення і має коротку затримку часу (зазвичай 0.3 до 0.5 секунди). Вона забезпечує додатковий захист для аварій за межами зони 1 або на суміжних лініях живлення.

• Зона 3: Ця зона покриває 120% до 150% довжини лінії живлення і має довшу затримку часу (зазвичай 1 до 2 секунди). Вона забезпечує додатковий захист для аварій за межами зони 2 або на віддалених лініях живлення.

Деякі реле можуть мати додаткові зони, такі як зона 4 для навантаження та зона 5 для надлишкових аварій.

Які інші типи релей захисту ліній живлення?

Крім релей дистанційного захисту, існують інші типи релей захисту ліній живлення, які можна використовувати для різних застосувань або в поєднанні з релей дистанційного захисту. Наприклад:

• Реле захисту від переповнення струму: Ці реле вимірюють лише струм і відключаються, коли він перевищує задане значення. Вони прості, недорогі та широко використовуються для радіальних ліній живлення.

• Реле диференційного захисту: Ці реле порівнюють входження струму з обох кінців лінії живлення і відключаються, коли відбувається невідповідність між ними. Вони швидкі, вибіркові та чутливі для коротких ліній живлення або шин.

• Реле напрямкового захисту: Ці реле вимірюють струм і напругу, а також визначають їх різницю фазового кута. Вони відключаються лише тоді, коли струм протікає в певному напрямку відносно напруги. Вони корисні для замкнених ліній живлення або паралельних ліній живлення.

• Реле виявлення дугових вибухів: Ці реле використовують світлові сенсори та високоскоростне виявлення переповнення струму для виявлення подій дугових вибухів на лініях живлення. Вони відключаються швидше, ніж традиційні релей, та поліпшують безпеку для персоналу.

Як вибирати релей захисту ліній живлення?

Вибір релей захисту ліній живлення залежить від різних факторів, таких як:

• Тип, довжина, конфігурація, завантаження, заземлення та рівень ізоляції ліній живлення

• Наявність, точність, вартість, обслуговування, зв'язок та інтеграція релей

• Координація, вибірковість, чутливість, швидкість, надійність, безпека та стабільність систем захисту

• Стандарти, регуляторні вимоги, кодекси, політики та практики операторів електромереж

Деякі загальні рекомендації для вибору релей захисту ліній живлення:

• Нагорода