Основные свойства и требования

Основные требования к РЗ от повреждений и к РЗ, реагирующей на ненормальные режимы, имеют некоторые различия, поэтому они рассматриваются раздельно.

Требования к защите от повреждений. Зашита от повреждений должна удовлетворять четырем основным требованиям: действовать селективно, быстро, обладать необходимом чувствительностью к повреждениям и надежно выполнять свои функции.

Селективность. Селективностью, или избирательностью, РЗ называется ее способность отключать только поврежденный участок сети. Так, при КЗ в точке К1 (рис. 2) РЗ должна отключать поврежденную ЛЭП выключателем Q2, ближайшим к месту повреждения. При таком действии РЗ электроснабжение всех потребителей, кроме питавшихся от поврежденной ЛЭП, сохраняется. В случае КЗ в точке К2 при селективном действии РЗ должна отключаться поврежденная ЛЭП W1, а ЛЭП W2 оставаться в работе. При этом все потребители сохраняют питание. Селективность РЗ является обязательным требованием, отступление от него допускаете; только для обеспечения быстродействия, когда неселективное отключение не влечет за собой опасных последствий.

Рис. 2. Селективное отключение КЗ э сети

Быстрота действия. Отключение КЗ должно производиться с возможно большей быстротой для ограничения размеров разрушения в месте повреждения, обеспечения термической стойкости оборудования, кабельных и воздушных ЛЭП повышения эффективности АПВ ЛЭП и сборных шин, уменьшения влияния снижения напряжения на работу потребителей и сохранения устойчивости параллельной работы генераторов электростанций. Для сохранения устойчивости энергосистем требуется весьма малое время отключения КЗ. На ЛЭП 750-1150 кВ междуфазные КЗ необходимо отключать через 0,06-0,08 с после их возникновения, на ЛЭП 330-500 кВ - за 0,1-0,12 с, на ЛЭП 1 10-22 кВ за 0,15-0,3 с.

Для уменьшения времени отключения КЗ необходимо уско­рять действие как РЗ, так и выключателей. Выключатели 220-750 кВ действуют с с. Наиболее быстродействующие РЗ, применяемые в отечественных энергосистемах, действуют с с.

В распределительных сетях 6-35 кВ, удаленных от основных ЭС, допускается отключение КЗ с временем 1,5-3 с. Однако и в этих сетях следует стремиться к уменьшению времени действия РЗ.

Чувствительность. РЗ должна обладать достаточной чувствительностью при возникновении КЗ в пределах зоны ее действия. Так, например, Р31 (рис. 3) должна отключать по­вреждения на участке АВ (первом - основном), защищаемом Р31, и, кроме того, иметь достаточную чувствительность для действия при КЗ на следующем (втором - резервируемом) участке ВС, защищаемом Р32. Последняя функция РЗ1 называется дальним резервированием. Такое резервирование необходимо для отключения КЗ в том случае, если РЗ второго участка (Р32) или выключатель Q2 не подействуют из-за неисправности. Таким образом, РЗ, предназначенные для дальнего резервирования, должны быть чувствительны и к КЗ в конце следующего участка (ВС, рис. 3).

Таким образом, чувствительность РЗ должна быть достаточной для надежного действия ее при КЗ в конце установленной для нее зоны в минимальном режиме энергосистемы и при замыканиях через переходное сопротивление К.п. Требования к чувствительности РЗ для разных защищаемых объектов приведены в ПУЭ.

Надежность. Требование надежности состоит в том, что РЗ должна безотказно работать при повреждении в пределах установленной для нее зоны и не должна работать неправильно, когда работа ее не предусматривается. Отказ в работе или неправильное действие РЗ приводят к дополнительному на­рушению электропитания потребителей, а иногда к авариям системного значения. Например, при КЗ в точке К1 (рис. 4) и отказе РЗ1 сработает РЗЗ, в результате чего дополнительно отключатся подстанции II и III, а при неправильной работе Р34 в нормальном режиме отключится ЛЭП W4, и потребители подстанций I-IV потеряют питание.

Рис. 3. Зоны действия РЗ

Надежность устройств РЗ обеспечивается простотой их схем, уменьшением в них количества элементов, реле, контактных соединений, простотой и надежностью применяемых конструкций и схем, реле, полупроводниковых элементов, качеством изготовления вспомогательной аппаратуры и монтажных ма­териалов, качеством самого монтажа и контактных соединений, а также периодической проверкой исправности РЗ в процессе эксплуатации.

Рис. 4. Неселективное отключение КЗ в случае отказа РЗ

Требования к РЗ от ненормальных режимов. Эти РЗ также должны обладать селективностью, чувствительностью и надежностью. Быстроты действия от них, как правило, не требуется. Отключение оборудования при ненормальном режиме должно производиться только тогда, когда создается опасность его повреждения.