Защита электрооборудования

§ 129. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Нарушение нормальной работы электроустановки в большинст­ве случаев приводит к коротким замыканиям, которые могут воз­никать из-за пробоя изоляции, обрывов проводов, ошибочных дей­ствий обслуживающего персонала и т. д. Как короткие замыкания, Так и длительные перегрузки приводят к чрезмерному нагреву токоведущих частей и разрушению изоляции кабелей и обмоток ма­шин и аппаратов. Для предупреждения распространения аварии повреждений участок электроустановки должен быть автоматиче­ски отключен от сети.

При аварийных режимах в электроустановках с напряжением выше 1000 в отключение произво­дится при помощи реле.

Релейной защитой называется устройство, состоящее из одного или нескольких реле, соединенных между собой по определенной схеме (рис. 173). При увеличении тока в линии 1 при коротком за­мыкании или перегрузке увели­чится ток как во вторичной обмот­ке трансформатора тока 2, так и в обмотке реле 3. Вследствие этого сердечник этого реле втягивается в катушку и замыкает контакты,

после чего включается обмотка реле 4, при срабатывании которого получит питание отключающая катушка привода выключателя 6 и обмотка реле 5, которое включает сигнализацию (звуковую и све­товую). После отключения выключателя цепь катушки 6 разомкнёт­ся и реле 3 и 4 вернутся в исходное положение. Контакты реле 5 останутся включенными (их возврат выполняется от руки, так как нет противодействующей пружины). В этой схеме основным реле является реле 3.

В качестве основных реле наиболее широко используют макси­мальные токовые реле, которые реагируют на увеличение тока в защищаемой цепи. Эти реле подразделяются на реле прямого дей­ствия (непосредственно воздействуют на отключающий механизм привода выключателя) и на реле косвенного действия (воздейст­вуют на отключающий механизм привода выключателя посредст­вом других реле и устройств).

Реле прямого действия встраивают в привод выключателя. Оно может быть мгновенного действия и с выдержкой времени. Прин­цип действия реле РТМ (реле токовое мгновенного действия) ос­нован на электромагнитных свойствах соленоида. Если по обмотке реле протекает ток, равный или больший тока срабатывания, то сер­дечник втягивается внутрь соленоида и размыкает контакты вы­ключателя. После отключения линии тока в обмотке реле нет и сердечник возвращается в исходное положение.

Реле РТВ (реле токовое с выдержкой времени)  отличается от реле РТМ тем, что его конструкция дополнена часовым механизмом, препятствующим мгновенному перемещению исполнительного органа реле.

В качестве реле косвенного действия наиболее широкое распространение имеют реле ЭТ   (электромагнитное токовое)   и ИТ (индукционное токовое).

Вспомогательные реле защиты (реле времени, промежуточный и сигнальные реле) являются электромагнитными. Реле времени служат для создания независимых выдержек времени действия за­щиты. Указательные или сигнальные реле сигнализируют о сраба­тывании отдельных элементов защиты. Промежуточные реле пред­назначены для разгрузки маломощных контактов основных реле от больших токов и для размножения воспринятого импульса по нескольким цепям.

В электроустановках с напряжением до 6—10 кв для защиты электрооборудования  широко применяют  максимальную токовую защиту, которая очень просто   осуществляется   посредством   реле прямого действия (РТМ и РТВ).

При перегрузках нет необходимости в немедленном отключении! оборудования, но о таких нарушениях нормальной работы должны быть немедленно получены сигналы. Устройства сигнализации в ряде случаев должны также показывать, в каком положении находятся контакты (включенном или выключенном) отдельных аппа­ратов.

Наиболее распространенными видами сигнализации являются сигнализация положения, аварийная и предупреждающая.

Сигнализация положения контактных систем оперативных аппаратов   (выключателей,  разъединителей,  предохранителей  и т. д.) осуществляется лампами, помещенными в специальную арматуру с цветными светофильтрами.

Предупреждающая сигнализация, оповещающая о наступлении и характере ненормального режима работы, устраивается на под­станциях с постоянным дежурством обслуживающего персонала.

Аварийная сигнализация оповещает об аварийных отключениях? выключателей или предохранителей, о прекращении подачи элек­троэнергии от внешней сети и т. д.

Для предупреждения ненормальных действий обслуживающего персонала применяется блокировка (обычно механическая или электромагнитная). Так, например, поскольку разъединители не имеют дугогасительной камеры, то их включение и отключение может производиться только при разомкнутой силовым выключате­лем цепи. Следовательно, разъединитель может включаться только до того, как будет включен, а выключаться после того, как будет выключен силовой выключатель. Блокировка исключает возмож­ность иного порядка операций по включению и отключению разъ­единителей.

Релейная защита, сигнализация и блокировка являются вто­ричными   устройствами,   получающими   питание   от   источников оперативного тока, который может быть как постоянным, так и переменным.

В электроустановках небольшой мощности обычно используют переменный оперативный ток, источником которого служат измери­тельные трансформаторы тока и напряжения.

Контрольные вопросы

1.   Какие типы электростанций существуют в СССР?

2.    Что называется энергосистемой?

3.    Каково назначение трансформаторных подстанций различного типа?

4.    Какое оборудование включает в себя трансформаторная подстанция?

5.    Каково назначение релейной защиты?