Электрооборудование для предприятий

Если вам требуется электрооборудование для оснащения предприятия – не спешите с выбором. Цена вопроса не должна стоять на первом месте, потому что дешево – не значит качественно и надежно. В зависимости от ваших потребностей и запрашиваемых параметров магазин электрооборудования сможет подобрать подходящий именно вам товар. Самые известные производители с гарантией и сертификатами соответствия и качества – ваш главный ориентир.

Вас интересует вопрос как выбрать реле максимальной токовой защиты, потому что у вас случались сильные перепады напряжения дома. И вы понимаете, что абсолютно неважно скачет напряжение вверх или вниз – это в любом случае нарушает нормальную работу ваших электроприборов.

Как выбрать реле напряжения

Реле напряжения – это электронный прибор, который осуществляет входное напряжение в сети. Устройство выключает все электроприборы при скачке выше заданных параметров. Таким образом осуществляется защита, так как всё отключается от питания.

Главные критерии при выборе реле:

  • Скорость срабатывания
  • Мощность
  • Порог программирования

Чтобы предотвратить аварийные ситуации на объектах, где электрические сети от 6кВ и выше, для локализации нештатных ситуаций и защиты оборудования устанавливают релейную защиту и автоматику (РЗА).

Такая совокупность устройств предназначена для выявления и отключения от общей цепочки поврежденного участка. Это позволит сохранить нормальный режим работы оставшейся части энергоцепи.

Зачем нужна релейная защита

  1. Обеспечение сохранения дорогостоящего оборудования.
  2. Своевременная ликвидация короткого замыкания.
  3. Быстрое отключение поврежденного участка энергосистемы.
  4. Один участок можно оснастить несколькими типами защит.

РЗА осуществляет контроль над:

  1. Временем
  2. Силой тока
  3. Температурой
  4. Напряжением
  5. Мощностью

Основные функции РЗА:

  1. Защита от токовых перегрузок. Срабатывает при достижении максимально установленного параметра и времени, в пределах которого замечено превышение допустимого значения.
  2. Автоматическая отсечка. Защита от короткого замыкания – не допускает развития аварии.
  3. Нулевая защита. Срабатывает на исчезновение напряжения в сети.
  4. Защита при однофазном КЗ (короткое замыкание) на «землю».
  5. Защита по дифференциальному току.

Главный параметр реле – это скорость срабатывания. Главная функция – контроль. Ну и конечно же не забывайте учитывать «фазность» и мощности всех подключаемых приборов.

Требования к РЗА

Основными требованиями к релейной защите являются:

Чувствительность

Защита должна реагировать на любые отклонения от нормального режима даже при минимальном превышении заданных параметров, при этом нижний порог срабатывания элементов защиты выставляется уставками.

Селективность (избирательность)

При возникновении короткого замыкания защита должна отключить только поврежденный участок, а остальные части системы обязаны продолжать свою работу.

Надежность

Надежность работы релейной защиты обусловлена двумя факторами. Во-первых, это безотказное срабатывание в случае возникновений ситуаций, для избегания которых она применяется. Она должна всегда исправно отключать оборудование при наличии повреждений. Во-вторых, это отсутствие ложных срабатываний, т.е. в нормальных условия работы РЗА не должна срабатывать.

Быстродействие

Это крайне важное требование, ведь от скорости отключения поврежденного элемента или участка сети зависит устойчивость всей системы в целом. И чем быстрее отключится оборудование, тем меньше повреждений будет нанесено ему.

Виды РЗА

Все элементы релейной защиты можно поделить на три вида:

1.Пусковые органы. Отвечают за непрерывный контроль рабочих параметров всей системы и в случае отклонения этих значений от уставок (возникновение короткого замыкания) осуществляют пуск измерительных органов.

2. Измерительные органы. Определяют тип и место повреждения и в случае необходимости отдают команду на действие той или иной защиты.

3. Логическая часть. Так же запускается пусковыми органами и, обрабатывая данные измерительных органов, выполняет определенный алгоритм действий по отключению поврежденных элементов или автоматическому повторному включению.

Главный параметр реле – это скорость срабатывания. Главная функция – контроль. Ну и конечно же не забывайте учитывать «фазность» и мощности всех подключаемых приборов.

Основные функции реле напряжения, это контроль:

Как было сказано выше, главным параметром реле напряжения является скорость срабатывания. Чем ниже будет скорость отключения, тем быстрее сработает реле напряжения. Для современных устройств защиты, данный параметр колеблется в районе 0,02-0,05 секунд.

Что нужно знать про мощность реле контроля напряжения

Также, при выборе защитного реле нужно учитывать мощность подключаемых приборов и фазность. Бывают трехфазные и однофазные реле напряжения. Именно однофазные реле, чаще всего выбираются для установки в домах и квартирах. При этом реле напряжения может устанавливаться на специальную DIN рейку, когда через него будет подключен весь дом или к обычной розетке, если требуется защитить только отдельные электроприборы.

Не менее важным параметром при выборе защитного реле является мощность. Если неправильно подобрать мощность реле напряжения на весь дом, то в случае превышения допустимой нагрузки, реле будет выключаться. В свою очередь, реле гораздо большей мощности, чем нужно, выключаться не будет, однако его стоимость обойдется на порядок выше.

Поэтому при выборе реле напряжения по мощности следует учитывать номинал установленных автоматических выключателей в доме и потребляемую нагрузку. Если стоят автоматы на 25А, то потребуется реле напряжения на 32-40А, чтобы защитить весь дом. Иногда требуется выбрать реле напряжения и мощнее, например, на 50-63А, здесь все во многом зависит от того, какая нагрузка к нему будет подключена.

Основные критерии при выборе защитного реле

Итак, чтобы правильно выбрать реле напряжения, нужно учесть:

  • Фазность;
  • Мощность;
  • Скорость срабатывания;
  • Диапазон настраиваемых напряжений (если в сети будет напряжение ниже, чем оно может быть выставлено в реле, то устройство защиты будет все время выключаться, а нормально использовать его не получится);
  • Возможность самостоятельной регулировки индикатора напряжения (при его искажении на дисплее);
  • Наличие термозащиты от внутреннего перегрева реле напряжения.

Итак, разобравшись с выбором защитного устройства, следует добавить, что его установка на весь дом или квартиру, является как плюсом, так и минусом. К преимуществам относится то, что в таком случае будут защищены абсолютно все потребители электричества в доме. Что же касается недостатков, то при сильном перепаде напряжения будет обесточен весь дом, что совсем неудобно.

Что такое МТЗ? Это максимальная токовая защита — вид релейной защиты, который широко используется в электрических сетях. Ее действие связано с увеличением силы тока в защищаемой цепи при возникновении короткого замыкания. Это наиболее распространенный вариант защиты электросетей. Ею оснащаются ЛЭП, силовые трансформаторы, кабельные линии и мощные двигатели.

Релейная защита (РЗ) — это комплекс устройств, предназначенных для быстрого, автоматического выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы.

Что такое релейная защита?

Каждое силовое устройство, связанное с электросетями, электростанциями, генераторами и электроустановками должно быть обеспечено необходимой защитой от неисправностей, нарушений, скачков напряжения, токов короткого замыкания (по правилам устройства электроустановок).

Устройства защиты должны:

  • оперативно выявлять и устранять непредвиденные повреждения в электросети, в оборудовании, для поддержания бесперебойной службы остальной энергосистемы;
  • оповещать о неисправности, наличии аварийного состояния через аудиальные и визуальные сигналы (звук, свет).

    К таким устройствам защиты относится релейная защита и автоматика (РЗА). Релейная защита обеспечивает постоянное отслеживание состояния элементов энергосистемы и сигнализирует при выявлении расхождения с установленными нормами.

    Зачем нужна РЗА

    Любой комплекс релейной защиты и автоматики требует проверки и обслуживания. Появление неисправностей и несвоевременная их ликвидация может привести к повреждениям и поломке как элементов сети, так и питаемого электрооборудования.

    К неисправностям можно отнести следующие виды аварийных режимов электросети:

  • Уменьшение частоты тока при спонтанном отключении генераторов по причине короткого замыкания или другого аварийного режима, а также отключения межсистемных или внутрисистемных электрических связей.
  • Повышенное напряжение при «перекосе фаз», резком отключении мощной нагрузки или неисправности оборудования.
  • Токовая перегрузка, чрезмерное нагревание изолирующего слоя кабелей и проводников, образование искры в местах контактных соединений.

    Устройства РЗА оперативно производят отключение аварийных участков, расцепляя контакты, обесточивая источники энергии, деактивируя выключатели неисправных систем: электрическая дуга гаснет, короткое замыкание прекращается, требуемый уровень показателей электричества остальных участков энергосистемы восстанавливается.

    Автоматика релейной защиты и разновидности РЗА

    Признаковая типология релейной защиты:

  • Метод подключения может быть:
  • первичным – присоединение устройства к цепи;
  • вторичным – присоединение к трансформатору.
  • Тип исполнения может быть:
  • электромеханическим – устройство состоит из подвижных контактов, которые отключают цепь;
  • электронным, который обеспечивает цепь с применением полупроводниковых частей.
  • Назначение может быть:
  • измерительным – производит диагностику показателей;
  • логическим – реализует передачу сигналов и команд остальным механизмам.
  • Метод работы может быть:
  • прямого действия – связь напрямую с устройством, отвечающим за выполнение отключения механическим путем;
  • косвенного действия – управление электрической цепью происходит с привлечением электромагнита, который обесточивает сеть питания.

    Основные виды РЗА:

  • Дистанционная (ДЗ): используется на сложных объектах, где МТЗ не справляется, в случаях, когда ток КЗ сопоставим с током допустимого режима работы защищаемого элемента сети. Этот вид защиты способен вычисли расстояние до участка, где зафиксирован аварийный режим работы и сработать с требуемой выдержкой времени, зависимой от расстояния.


    Микропроцессорный терминал РЗА

  • Дифференциальная токовая защита: на выходе и входе сравниваются показатели токов. Если есть расхождение, превышающее значение уставок (заданных значений) – активируется защита. Данный вид применим для защиты монтажа устройств, таких как генераторы, трансформаторы, шины.
  • Дифференциально-фазная (ДФЗ): производится проверка фаз по краям линии питания. Если есть превышение заданного значения тока, подача электроэнергии прекращается.
  • Защита минимального напряжения: если показатели критического значения снижены, производится отключение электрооборудования. Данный вид подразделяется на групповую и индивидуальную защиты.
    Групповая защита минимального напряжения отключает группу энергопотребителей. Применяется в основном на электростанциях с целью обеспечения надежной деятельности дорогостоящих установок, оборудования, при наличии угроз спонтанного снижения напряжения. Аналогичный принцип работы и у индивидуальной защиты, но отсоединение от сети производится у одного энергопотребителя.
  • Защита максимального напряжения. Создаются по принципу минимальных с теми же измерительными органами, но само реле напряжения настраивается на срабатывание по уставке увеличения, превышающей определенный, допустимый уровень напряжения для работающей схемы.
  • Логическая (ЛЗШ): обеспечивается защита шин. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.


    Программируемый логический контроллер

  • Максимальная токовая защита (МТ): включение происходит при достижении максимально определенного значения величины тока, которое было введено при установке.
  • Направленная максимальная токовая защита (МТЗ): помимо настройки тока, производится контроль за показателями направления мощности.


    Устройство дистанционной защиты

    Функции автоматики:

  • Автоматическая частотная разгрузка отключает наименее важные энергопотребители в случае снижения частоты тока в сети.
  • Автоматическое повторное включение – применяется на линиях электропередач более 1000 вольт, а также в сборках ТТ, электродвигателей и шин подстанций. Повторно запускает отключенный в результате работы АВР выключатель через указанное время.
  • Автоматический ввод резерва (АВР) – используется для подключения к резервному источнику питания, если на рабочем источнике питания зафиксирован аварийный режим.
  • Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) также применятся для сетей, напряжение которых превышает 1 кВ. Если выключатель поврежденного участка выдаст отказ на отключение, УРОВ отключит следующий, во избежание аварии.

    Каждый комплект защиты можно поделить на две части:

  • Реагирующая часть (Измерительные органы) – основная часть, состоящая из элементов, отслеживающих параметры защищаемой сети и передающие сигналы и команды на логическую часть.
  • Логическая часть (Оперативная) – принимает сигналы от измерительной части и если их значения, последовательность, сочетание и прочее активирует заранее запрограммированный алгоритм.
  • Устройство релейной защиты и автоматики: основные элементы РЗА

    Устройство релейной защиты и автоматики схематично выглядит следующим образом:

    1. Электрический сигнал

    2. Блок наблюдения электрических процессов.

    Ведущая задача блока – мониторинг устройствами (трансформаторы напряжения и тока, датчики и т.д.) электрических процессов, проходящих в электросистемах. Сигналы выхода для сверки с показателями настроенных значений (уставок) и отклонений предоставляются напрямую блоку логики. Сигналы данного блока могут оцифровываться и передаваться дальше.

    3. Блок логики и анализа.

    Задача блока – производить сравнение входящих сигналов с предельными значениями уставок. Небольшие несовпадения активируют защиту.

    4. Исполнительный блок

    Задача блока – переключение цепей электроустановки по конкретной схеме действий с принципом исключения дефектов энергооборудования и удара электрическим током. Данный блок постоянно активен к моментальному поступлению сигналов от блока логики.

    5. Сигнальный блок.

    Задачи блока – оповещения при аварийной ситуации с использованием специальных сигнальных устройств визуального, звукового и светового уведомления; сохранение данных о происходящих процессах, так как скорость человеческой реакции намного ниже отклика сигнальных приборов оповещения на процессы электроустановок.

    Требования к устройствам РЗА

    1. Селективность. Если возникает угроза короткого замыкания, релейная защита лишает питания только конкретный участок. Прочие элементы энергосистемы должны непрерывно функционировать.

    Требование состоит из двух подпунктов:

  • относительная селективность – максимально-токовая и дистанционная защита;
  • абсолютная селективность (избирательность): охватывает все виды дифференциальных защит. Обнаружить и локализовать участок с неисправностью можно в структуре сети любой сложности.

    2. Надежность. РЗА должна следовать своим охранным функциям: обеспечивать бесперебойность реакции на протяжении всего периода использования при любых внешних условиях.

    Надежность обслуживания и эксплуатации РЗ рассматривается в трех случаях:

  • в ситуации внутреннего короткого замыкания в рабочей зоне;
  • в ситуации внешнего короткого замыкания за пределами рабочей зоны;
  • в ситуации исправной работы.

    Выделяется эксплуатационная и аппаратная надежность устройств.

    3. Быстродействие. От скорости реакции на отсоединение аварийного участка или элемента электросети сети зависит устойчивость всей энергосистемы. Промежуток времени обесточивания аварийного участка делится на две составляющих:

  • срабатывание защиты (применяется в ситуации дальнего расположения защиты);
  • действие привода выключателя.

    4. Чувствительность. Функция РЗ активно реагировать на любые отклонения от нормального, установленного режима. Типы всевозможных повреждений определяются по минимальному порогу уставок, прибегая к расчетам с коэффициентом 1,5-2.

    Эксплуатация и обслуживание устройств РЗА

    Обслуживание релейной защиты и автоматики осуществляется оперативным персоналом и включает:

  • проверку правильности расположения переключающих устройств на панелях и шкафах РЗА, крышках испытательных блоков;
  • проверку исправности предохранителей или автоматических выключателей в цепях управления и защит;
  • проверку функциональности устройства релейной защиты по параметрам, имеющимся на аппаратах и панелях (шкафах) устройств внешней сигнализации и приборов;
  • анализ результатов опробования выключателей и иных аппаратов;
  • проверку обменных сигналов высокочастотных защит;
  • проведение измерения контролируемых показателей устройств высокочастотного телеотключения, низкочастотной аппаратуры каналов автоматики, высокочастотной аппаратуры противоаварийной автоматики;
  • проведение измерения напряжения небаланса в защите шин и устройств контроля изоляции вводов;
  • проведение измерения напряжения небаланса в разомкнутом треугольнике трансформатора напряжения;
  • проверку результатов опробования устройств автоматического повторного включения, автоматического включения резерва и фиксирующих приборов;
  • выполнение активации часов автоматических осциллографов и т.д.

    Работы в функционирующих электроустановках со сложными связями или требующих управления некоторых периодов работ, производятся по программам, направленным на обслуживание релейной защиты и автоматики. За составление программ отвечают специалисты, отвечающие за обеспечение порядка работ релейной защиты в действующих электроустановках. Программы гарантируют исключение снижения надежности работы электростанций и подстанций, следуют требованиям безопасности персонала, проводящего данные операции.

    На все работы по ТО и испытаниям устройств, обслуживание РЗА действующих электроустановок оформляются оперативные заявки.

Дата публикации статьи: 10.06.2021