Любой элемент электрической сети, в том числе устройства релейной защиты в некоторых обстоятельствах может отказать в срабатывании. Для того, чтобы отказ защиты не привел к тяжелым последствиям, применяется ближнее и дальнее резервирование защит.
Защиты наиболее ответственных элементов электрической сети делятся на основные и резервные. К основным защитам относятся защиты, которые отключают поврежденный элемент с минимальной выдержкой времени. Как правило, основные защиты – это защиты с абсолютной селективностью.
Ближнее резервирование применяется на ответственных элементах электрической сети, несвоевременное отключение которых может вызвать тяжелые последствия (существенные повреждения дорогостоящего оборудования, нарушение устойчивости энергосистемы, потеря питания ответственных потребителей). Выполняется путем установки на защищаемом элементе дополнительных устройств релейной защиты, выполняемых, как правило, на принципах, отличающихся от основной защиты. Защита, действующая с минимальной выдержкой времени при всех повреждениях на защищаемом элементе, называется основной, вторая защита, которая может работать с большей выдержкой времени, – резервной. Так, например, на трансформаторах большой мощности (раздел «Устройства РЗА трансформаторов») в качестве основных защит применяются газовая и дифференциальная защиты. В качестве резервных применяются максимальная токовая, защита обратной последовательности или дистанционная защита, защита нулевой последовательности. На линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше в качестве основной применяется дифференциально-фазная или продольная дифференциальная защита (раздел «Высокочастотные защиты линий электропередачи»), в качестве резервных – дистанционная и токовая направленная защита нулевой последовательности (раздел «Комплектные ступенчатые защиты линий электропередачи»).
Дальнее резервирование – наиболее распространенное средство резервирования защит в сети низкого, среднего и высокого напряжения. Выполняется с использованием защит предшествующих элементов.
Пример выполнения дальнего резервирования с применением максимальной токовой защиты (МТЗ) и токовой отсечки (ТО) приведен на рисунке:
Конечная нагрузка Н питается от линии Л4. На линии Л4, отходящей от подстанции П4, установлены две защиты: токовая отсечка (ТО-4) и максимальная токовая защита МТЗ-4. Токовая отсечка отстроена от тока самозапуска электродвигателей, защищает линию и нагрузку при повреждениях, связанных с большими токами. Максимальная токовая защита отстроена от потребляемого тока двигателя в установившемся режиме и защищает двигатель при ненормальных режимах или при начальных признаках повреждения.
На линии Л3, которая отходит от подстанции П3 и питает подстанцию П4, установлены также две защиты: токовая отсечка ТО-3 и максимальная токовая защита МТЗ-3. Токовая отсечка отстроена от максимального тока нагрузки, подключенной к подстанции П4, и тока КЗ на линии Л4, отключает линию Л3 при КЗ на большей ее части. МТЗ-3 резервирует действие токовой отсечки (ближнее резервирование) и действие защит линий, отходящих от подстанции П4 при полном их отказе или отказе выключателей (дальнее резервирование).
На линии Л2 также имеются токовая отсечка и МТЗ. 1 ступень (МТЗ1-2) защищает линию Л2, шины подстанции П3 и часть линии Л3. 2 ступень (МТЗ2-2) защищает всю линию Л3, шины подстанции П4 и часть линии Л4. Аналогично выполняются защиты линии Л1 на подстанции П1.
Пример с максимальной токовой защитой и токовой отсечкой рассмотрен для линий напряжением до 35 кВ. На линиях более высокого напряжения используются, как правило, дистанционная защита от междуфазных КЗ и защита от замыканий на землю. Принцип дальнего резервирования при их применении остается таким же.
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z