Направление развития релейной защиты (1939 год)

»

Если вам интересна история реле и вы изучаете принцип работы разных типов реле !!! Подписывайтесь на мой канал на Ютубе !!!

Направление развития релейной защиты (1939 год)

Направление развития релейной защиты
Автор: Е. Д. Зейлидзон Главвостокэнерго

Из доклада на совещании работников по релейной защите Уралэнерго в Свердловске в июне 1939 г.

Вопрос, стоящий в заголовке статьи, представляет интерес потому, что развитие релейной защиты отличается особенно быстрыми темпами и сегодня еще имеет очень большие перспективы, богатое поле деятельности для исследований и изобретений. Читателю предлагается попытка краткого обобщения, и систематизации опыта, имеющееся к настоящему времени, и предположение о перспективах дальнейшего развития релейной защиты. Последнее можно сделать, не отрываясь от реальности, если базироваться на оценке исторического хода развития релейной защиты, на выдвинутых в настоящее время проблемах, на появляющихся новинках защитной техники и работе исследователей изобретателей в этой области.
Для ответа на поставленный выше вопрос предается классифицировать релейную защиту не по виду применяемых реле, не по защищаемым объектам (например, максимальная защита, дистанционная или защита генераторов, защита линий), а по принципу реагирования защиты на ненормальный режим или аварию, независимо от исполнения самой защиты и составляющих ее реле.
По этому принципу ниже предлагается деление защит на три категории, позволяющее сделать некоторые любопытные выводы. Возможно, что количество категорий при более детальном рассмотрении следовало бы увеличить, и, конечно, следует говорить, что это деление условное.
К первой категории относятся защиты, непосредственно реагирующие на ток, напряжение, угол сдвига между ними и на различные сочетания этих величин. При этом предлагается следующее ограничение — величины тока и напряжения берутся, конечно, трансформированные, непосредственно те, которые мы имеем в проводах линии, в обмотках аппаратов и т. д.
Под эту категорию подходят междуфазовые защиты, базирующиеся на реле максимального тока и напряжения, реле мощности на дистанционных реле с простым включением на трансформаторы тока и напряжения.
Ко второй категории относятся защиты, использующие в своей основе те же величины — ток, напряжение и угол сдвига, но искусственно изменяемые или сравниваемые в разных сечениях электрической цепи или взятые только в определенный момент времени и т. д. К этой категории следует отнести использование различных фильтров, дифференциальный принцип.
К третьей категории следует отнести защиты, непосредственно вообще не использующие ток и напряжение (защищаемого объекта) для распознавания ненормального режима или аварии. Примером подобной защиты может служить газовая защита трансформаторов. Сюда же следует отнести термические защиты, температурный контроль, контроль исправности соединительных проводов защиты путем наложения постороннего постоянного тока.
Развитие защиты начиналось, как известно, с той группы, которая отнесена к первой категории. Еще и на сегодня эта группа наиболее простых защит остается широко распространенной в эксплуатации. Однако характерно, что эти защиты с повышением требования эксплуатации, усложнением энергосистем, особенно в последние годы, дополняются, а зачастую и вытесняются более сложными защитами. Действительно, возможность дальнейшего развития защит первой категории очень ограничена. Возможно и ведется дальнейшее усовершенствование реле, улучшение их параметров и надежности. Появляется ряд зачастую весьма хитроумных новшеств в выполнении отдельных деталей — подвижные системы, демпфирование контактов и т. п. Но ждать каких-либо принципиально новых решений от защит этой группы не приходится.
В настоящее время «центр тяжести» защитной техники перешел в группу, отнесенную ко второй категории. Кроме массового внедрения, по существу, за последние годы, специальных земляных защит, использующих фильтры токов и напряжений нулевой последовательности, сейчас начинают находить применение защиты, использующие фильтры положительной и отрицательной последовательности. Причины, вызвавшие их появление,— общие. Это реагирование с отдельно выбранной чувствительностью на определенный вид повреждения, нечувствительность к качаниям (фильтры нулевой и отрицательной последовательностей), выполнение односистемной схемы защиты трехфазной цепи. Примером таких исполнений могут служить защиты, отстроенные от качания, благодаря применению фильтра отрицательной последовательности, блокировка от толчков намагничивающего тока в реле КР-120, защита линий типа НСВ Вестингауза и др.
Защиты, основанные на сравнении токов, напряжений, направлений энергий (балансные, дифференциальные, с блокировками, токами высокой частоты и постоянным током), сейчас стали и становятся основными, обеспечивающими быстрое и селективное отключение любого поврежденного элемента системы. Их преимущество — полная независимость от режимов и защит остальных элементов — исключительно важно.
Еще целым рядом искусственных приемов улучшаются защиты. Например, токовая компенсация в импеданцной защите, компенсация токов небаланса в защите максимальной мощности, защиты из реле с тормозными катушками, которые в самое последнее время нашли еще одно применение в защите шин.
Все больше внедряется выпрямление переменного тока в защиту. Ряд реле выполнен с купроксным выпрямлением. Есть трансформаторы тока со встроенными купроксами. Применение выпрямленного тока может дать облегчение релейной части (простые поляризованные реле), устранение зависимостей от угла (для импеданцных реле), более точные уставки и т. п.
Есть, прямо не относящийся к статье, интересный пример применения купроксов в отключающих цепях для разделения цепей.     
Все изложенное показывает, какие возможности несут искусственные манипуляции с теми электрическими величинами, которые мы получаем от трансформаторов тока и напряжения.
В ближайшее время новые решения в области релейной защиты следует ждать именно по группе, отнесенной ко второй категории. Ряд последних, находящийся в разной стадии осуществления предложений, подтверждает это мнение: контурные реле тт. Воскресенских, «фильтр времени» т. Гутенмахера предложившего использовать для защиты явление имеющее место в электрических длинных цепях и схемах их замещения, например, подачу к реле направления энергии в момент аварии напряжения бывшего за несколько периодов до аварии; защита от замыканий на землю в компенсированной сет охватывающая первый бросок тока; схемы, реагирующие на масштаб изменения тока (di/dt), для того, чтобы различить качания с постепенным изменением величины тока, и короткие замыкания внезапным изменением величины тока.
В области защит, отнесенных к третьей категории, сделано меньше всего. Однако они представляют интерес, так как в этом направлении следу ждать новых технических решений, причем такие которые не может дать защита, определяющая повреждения по изменению режима 50-периодного тока, являющегося в свою очередь следствием этого повреждения. Газовая защита трансформатор зачастую определяет самое начало аварии, когда никакая другая защита не работает. Весьма нужна хорошая термическая защита электродвигателей, как чисто электрические защиты не подходят тепловым характеристикам двигателей.
Теоретическая работа Фалю и изобретение т. Карповича, находящееся в стадии практической проработки (автоматический контроль изоляции линии наложением токов высокой частоты), сулят принципиально новое по характеристикам решение защиты линий. Защита генераторов, основанная на изменении состава охлаждающего воздуха при электрическом нарушении изоляции (например, фоторелейная защита генераторов т. Червоненкиса), возможно даст новые преимущества, аналогичные газовой защите трансформаторов. Так, примерно, выглядит сейчас самая небольшая, но многообещающая третья категория защит предложенной классификации.
Представляется, что изложенное правильно оценивает направление, в котором развивалась релейная защита и в котором следует ждать ее развития ближайшие годы.

Источник: журнал Электричество 1939, №9. Стр. 9 - 10

Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация