Целями системы защиты являются: ограничение ущерба для людей и завода, разрешение различных условий обслуживания, гарантирование максимальной непрерывности обслуживания для установки, не затронутой неисправностями, и активации автоматизированных систем.
Философия хорошей настройки релейной защиты для машин и установок (на фото: реле защиты ABB REF542plus)
Реле защиты обычно предоставляются для разных целей и задач. В некоторых случаях используется реле защиты с целью активации автоматизма для управления электрической сетью.
Настройки и характеристики защиты
Шесть наиболее важных характеристик системы защиты электрической сети:
- Зависимость: его можно вызвать для работы после короткого или длительного периода после установки. В любом случае он должен работать, когда он призван работать;
- Безопасность: он не должен работать, когда не требуется (он не должен работать во время переходных процессов). Он должен допускать различные условия обслуживания и активировать предоставленные автоматики;
- Селективность: он должен работать только и при необходимости, гарантируя максимальную непрерывность обслуживания при минимальном отключении сети;
- Скорость: представлена минимальным временем повреждения и повреждением оборудования;
- Простота: измеряется количеством единиц оборудования, необходимых для защиты сети;
- Экономика: оценивается как стоимость системы защиты в отношении стоимости неисправности.
Система защиты представляет собой ансамбль измерительных трансформаторов и реле с соответствующими настройками. Реле - это только один из компонентов, составляющих систему защиты.
Выбор типа функции и функций, необходимых для надлежащей защиты машины или установки, должен производиться на основе:
- Стандарты;
- Интерфейс с внешней сетью;
- Допустимый риск (последствия вины);
- Токи короткого замыкания (максимальные и минимальные);
- Статус нейтрального;
- Наличие самопроизвольного производства на заводе;
- Координация с существующей системой;
- Конфигурации и критерии работы сети;
- Практики.
Целью является достижение наилучшего технико-экономического компромисса, который позволяет адекватную защиту от «ошибок» со «значительной» вероятностью и проверять, что инвестиции соизмеримы с важностью завода.
Типы защиты и приложения
Электрические защиты имеют разные типы и имеют разные применения:
- Защита зон (например, дифференциальная или с импедансом);
- Защита машины (например, обратная мощность);
- Выборочная защита (например, перегрузка по току);
- Неселективные защиты (например, минимальное напряжение, частота);
- Опоры в опоре (например, предохранители, перегрузка по току, пониженное напряжение);
- Защита интерфейсов (например, защита от пониженного напряжения, понижение / превышение и скорость изменения частоты, перегрузка по току для отключения сети предприятия и сети электроснабжения);
- Защиты для автоматизаций (например, проверка синхронизации).
Критерий, который соблюдается при настройке защиты, - это эффективная защита машины или установки, а затем поиск селективности отключения. Селективность отключения означает выделение наименьшей площади установки в случае неисправности в кратчайшие сроки (селективность), а затем для обеспечения резерва (резервное копирование) в случае отказа первичной защиты.
Критерии отбора
Существуют различные критерии селективности, которые могут быть использованы в растениях:
- Временная селективность
- Текущая селективность
- Дифференциальная защита и дистанционная защита
- Логическая избирательность
- Изучение координации защиты
1. Временная селективность
Тип времени селективности получается путем окончания времени срабатывания защиты (дискриминация по времени или селективность по времени), так что реле, наиболее близкое к неисправности, срабатывает в более короткое время по сравнению с теми, которые находятся дальше.
Настройки защиты рассчитываются с учетом возрастания времени, начиная от пользователя до источников энергии. С этим критерием исключается только часть растения, пострадавшего от вины.
Этот критерий имеет серьезный недостаток в том, что времена для устранения неисправности ни в коем случае не могут быть слишком длинными, потому что:
- Материалы не поддерживают неисправности в течение длительного времени;
- При наличии короткого замыкания происходит падение напряжения (например, вследствие возможного прекращения нагрузки низкого напряжения из-за дезактивирования контакторов);
- Чем дольше остается короткое замыкание, тем больше повреждение, созданное в точке неисправности (с серьезными последствиями, например, пожары и т. Д.).
Временная селективность
Что касается временной шкалы, это должно учитывать характеристики устройства, присутствующего на заводе, и в конкретном случае сетей среднего напряжения:
- Время срабатывания выключателей среднего напряжения: ≈ 60 мс
- Время инерции защит: ≈ 20 мс
- Максимальная временная ошибка отключения: ≈ 60 мс
- Предел безопасности: ≈ 50-100 мс
из которого требуется выпуск 200-250 мс между двумя защитами в серии
Вернитесь к содержимому ↑.
2. Текущая селективность
Текущий тип избирательности получается путем градуировки порога срабатывания защиты до значений тока выше, чем те, которые могут включать защиту на стороне нагрузки (дискриминация по току или избирательность по току). Это можно легко сделать, когда между двумя последовательностями защиты обеспечивается импеданс значительного (как правило, трансформатора или реактивного сопротивления).
Текущую селективность между двумя защитами рассчитывают, устанавливая защиту стороны питания по сверхтоку, которая может включать защиту стороны нагрузки.
При такой настройке нет необходимости вводить время задержки между двумя защитами, а защита стороны питания может быть мгновенного типа, поскольку она только срабатывает для сбоев в части установки, включенной между двумя защитами.
Текущая селективность
Вернуться к содержанию ↑
3. Дифференциальная защита и селективность дистанционной защиты
Такая селективность использует первый закон Кирхгофа в узле, т. Е. Сумма токов в узле должна быть равна нулю, если суммирование токов отличается от нуля, это означает, что существует ошибка.
Наиболее известное применение - дифференциальные реле (трансформатора, генератора, кабеля, двигателя, сборной шины и т. Д.).
С помощью этого критерия защита только идентифицирует неисправности внутри компонента, который ему доверен, и, следовательно, не требуется контроль избирательности с другими защитами в сети, и поездка может быть мгновенного типа.
Этот критерий селективности находит полное применение в высоком напряжении, а также при установке защиты от полного сопротивления (или расстояния), которая только идентифицирует недостатки в области их компетенции.
Дифференциальная защита и дистанционная защита
Вернуться к содержанию ↑
4. Логическая избирательность
Логическая селективность, также известная как избирательность по зонам, является критерием селективности, который был введен только недавно с появлением цифровых защит. Этот критерий селективности может применяться как для защиты от перегрузки по току, которые идентифицируют фазовые ошибки, так и для защиты от перегрузки по току, которые идентифицируют сбои.
Логика отключения защиты предусматривает, что каждая защита, связанная с неисправностью, посылает сигнал блокировки на защитные устройства, помещенные непосредственно на сторону питания, предотвращая срабатывание.
Защита, наиболее близкая к неисправности, не блокируется какой-либо защитой на стороне нагрузки и, следовательно, по истечении ее собственного времени отключения она запускает открытие переключающей части, изолируя ее выборочно.
Логическая избирательность
Выбор логического типа позволяет сократить время отключения и получить полную избирательность в любом случае. Защита должна быть взаимосвязана, чтобы обеспечить возможность замены замков и согласований (с помощью проводников-проводов, а не с помощью систем контроля, которые имеют несовместимое время отклика), чтобы обеспечить правильную работу. Если защита не была взаимосвязана, было бы быстрое отключение всех защит, протекающих через ток повреждения.
Чтобы гарантировать правильную работу логической селективности между защитами, необходимо ввести кратковременную задержку, чтобы обеспечить защиту правильного переключения (отправки и / или получения) сигналов блокировки.
В общем случае, когда активна логическая селективность, в резервном копировании также предусмотрены другие предельные значения перегрузки по току, фазе и земле, не подлежащие логическим блокировкам.
Вернуться к содержанию ↑
5. Изучение координации защиты
Установка защитных устройств в сети и отсутствие их надлежащего соответствия - это то же самое, что не устанавливать систему защиты. Система защиты действительно только такая, если предусмотрены защитные функции, и они соответствующим образом установлены.
Исследование координации защиты или выборочное исследование имеет следующую цель: обеспечить, чтобы в случае неисправности или перегрузки в компоненте электрической сети единственным и единственным компонентом, который исключается из обслуживания, а не другими машинами или частями растение.
Исследование координации защиты в основном состоит из установки таблиц для схем защиты и селективности (в билогарифмической шкале), где то, что последовательность отключения защиты сети подсвечивается для каждого текущего значения, которое включает в себя схему.
Чтобы выработать правильное исследование координации защиты, необходимо учитывать некоторые фундаментальные факторы, такие как:
ФАКТОР № 1 - Исследование должно основываться на токах короткого замыкания. Следует помнить, что защита вставлена в цепь, и поэтому ток, который он может измерить, - это только тот, который проходит через эту цепь (он также может быть намного меньше, чем максимальный ток короткого замыкания распределительного устройства, к которому подключена цепь к).
ФАКТОР № 2 - для защиты заземления с изолированной нейтралью или заземления с помощью предельного импеданса должна быть предусмотрена независимая диаграмма избирательности для защиты фазы или земли.
И наоборот, в случае прочно заземленной нейтрали, поскольку ток замыкания на землю имеет тот же размер порядка многофазного тока повреждения, кривую избирательности защиты фазы и земли следует сравнивать на том же листе.
ФАКТОР № 3 - Допустимость различных компонентов растения должна указываться на диаграммах селективности, чтобы проверить, что они защищены надлежащим образом. Например, выдерживают трансформаторы или кабели.
ФАКТОР № 4 - В тех случаях, когда этого требуют конкретные критерии обслуживания установки, необходимо, чтобы кривые отключения реле напряжения также указывались на диаграммах избирательности, чтобы продемонстрировать селективность отключения между защитой тока и напряжения.
ФАКТОР № 5 - для защиты от прямого низкого напряжения кривые отключения, соответствующие времени срабатывания защиты, приведены на диаграммах избирательности, которые совпадают с временами автоматического выключателя.
Для защиты от среднего или высокого напряжения (поэтому для непрямых реле) кривые отключения реле обычно приведены на координационных диаграммах, к которым, очевидно, добавляется время работы автоматического выключателя, чтобы получить общее время для устранения неисправности, поэтому две семьи кривых не являются однородными.
Особое внимание должно уделяться исследованию координации защиты для проверки того, что защита не вызывает нежелательных поездок. Последние, по сути, часто более разрушительны, чем обычная поездка на защиту, поскольку, не обнаруживая ошибок в сети, оператор не знает, как и в какое время возобновить обслуживание.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Критерии защиты сетей MV от ABB