Do czego służy ochrona przekaźnika?
Projektowanie i działanie każdej instalacji elektrycznej musi uwzględniać możliwość wystąpienia w niej awarii i nienormalnych trybów pracy, które mogą prowadzić do awarii w instalacji, czemu towarzyszyć będzie niedobór energii elektrycznej dla odbiorców, niedopuszczalne pogorszenie jej jakości lub zniszczenie wyposażenie .
Zapobieganie wypadkowi lub jego rozwojowi często można zapewnić poprzez szybkie wyłączenie uszkodzonego elementu. W warunkach zapewniających ciągłą pracę nieuszkodzonej części systemu czas wyłączenia uszkodzonego elementu musi być krótki, często wynoszący ułamek sekundy.
Jest rzeczą oczywistą, że serwisant instalacji nie jest w stanie zauważyć pojawienia się usterki i usunąć jej w tak krótkim czasie. Dlatego instalacje elektryczne są wyposażone w specjalne maszyny elektryczne — przekaźnik ochronny.
Zadaniem zabezpieczenia przekaźnikowego jest jak najszybsze odłączenie uszkodzonego elementu lub odcinka systemu elektroenergetycznego od jego nieuszkodzonych części….Jeżeli awaria nie grozi natychmiastowym zniszczeniem chronionego obiektu, nie przerywa ciągłości zasilania i nie stwarza zagrożenia dla warunków bezpieczeństwa, to zabezpieczenia mogą zadziałać nie w celu wyłączenia, ale w celu zaalarmowania personelu dyżur na awarię.
Zabezpieczenia przekaźnikowe muszą działać w przypadku sygnału lub przerwy oraz w przypadku nieprawidłowej pracy sieci, jeśli takie tryby mogą stwarzać zagrożenie dla sprzętu.
Wymagania dotyczące ochrony przekaźników
Zabezpieczenie przekaźnika podlega następującym wymaganiom dotyczącym selektywności, czułości, szybkości i niezawodności:
1) Selektywność działania (selektywność) — zdolność przekaźnikowego urządzenia zabezpieczającego do działania w przypadku zwarcia w strefie jego działania i niedziałania w przypadku zwarć zewnętrznych i trybów obciążenia, tj. selektywne nazywamy takim działaniem ochronnym, w którym za pomocą swoich wyłączników wyłącza tylko uszkodzony element. Wszystkie pozostałe części systemu muszą pozostać włączone.
Wszystkie przekaźnikowe urządzenia zabezpieczające są podzielone na 2 klasy pod względem selektywności:
- ochrona względna selektywność — selektywność jest zapewniona przez wybór parametrów odpowiedzi. Należą do nich zabezpieczenia nadprądowe i odległościowe;
- ochrona z absolutną selektywnością — selektywność zapewnia zasada działania — wszystkie rodzaje zabezpieczeń różnicowych.
Przeczytaj więcej na ten temat tutaj: Czym jest selektywność zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych
2) Czułość - zdolność przekaźnikowego urządzenia zabezpieczającego do reagowania na minimalne wartości parametrów alarmowych.
Na przykład, jeśli zwarcie wystąpi w liniach wysokiego napięcia pracujących przy minimalnych obciążeniach i wysokich stanach nieustalonych zwarć, prądy zwarciowe mogą być niższe niż maksymalne prądy obciążenia. Prowadzi to do niemożności użycia konwencjonalnego aktualna ochrona i zmusza do przejścia na bardziej złożone i droższe rodzaje ochrony.
Czułość zabezpieczeń oceniana jest współczynnikiem czułości... Dla zabezpieczeń reagujących na wzrost wartości w przypadku zwarcia (dla prądu — prąd): k = Ikzmin / AzŚroda, gdzie: Azkzmin — wartość prądu w przypadku zwarcie metalu w obszarze chronionym; Azcf to bieżące ustawienie wyzwalania bieżącej ochrony.
3) produktywność — determinują następujące względy:
- Szybsze przerwanie zwarcia zwiększa stabilność równoległej pracy maszyn elektrycznych w systemie, a tym samym eliminuje jedną z głównych przyczyn najpoważniejszych awarii systemu.
- Przyspieszenie awarii wyłączania skraca czas, w którym odbiorniki działają przy obniżonym napięciu, co pozwoli silnikom elektrycznym pozostać w eksploatacji zarówno dla potrzeb konsumentów, jak i ich własnych elektrowni.
- Przyspieszone usuwanie uszkodzeń zmniejsza ilość uszkodzeń uszkodzonego przedmiotu.
Dlatego dla linii elektroenergetycznych 500 kV prędkość nie powinna być gorsza niż 20 ms, 750 kV — 15 ms.
4) Niezawodność - zdolność przekaźnikowego urządzenia zabezpieczającego do wykonywania określonych funkcji ochronnych przez określony czas w określonych warunkach pracy.
Przeczytaj także w tym temacie: Mikroprocesorowe przekaźnikowe urządzenia zabezpieczające: przegląd możliwości i kontrowersyjnych zagadnień