История релейной защиты.
Поколения устройств РЗА. Начальный этап электромеханической МТЗ
Автор: Вальтер Шоссиг (W Schossig) >> подробнее об авторе
Статья была опубликована в июньском номере журнала в 2010 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич
Поколения защит
Развитие защит происходило в зависимости от развития энергосистем и применяемой техники. Прогресс в развитии и новые требования покупателей являлись базой для последующих улучшений.
В последних статьях мы рассматривали историю развития защит линий, генераторов и трансформаторов. В новых статьях будут рассматриваться поколения защит в общем. В этой статье мы поговорим о трех основных поколениях защит, показанных на Рисунке 3.
Прямое «расцепление» при увеличении тока
Высоковольтные предохранители были предшественниками наших устройств защиты. Они применялись в первичных цепях в начале прошлого века. Выключатели тогда в основном были масляными. Основным недостатком таких устройств был риск взрыва. На рисунке 5 показан пример такого выключателя. Устройство для напряжения 10 кВ, ток 300 A выпускалось в Германии компанией Sachsenwerk в Дрездене в 1910. Максимальный отключаемый ток составлял 15 кА. При КЗ расцепитель (смонтированный справа) воздействовал на привод. Без применения напряжения питания и измерительных трансформаторов механизм расцепления был достаточно прост. Характеристики были сравнимы с характеристиками предохранителя. Но проверка была непростой, так не могла производиться при работе, поэтому часто имели место ложные отключения.
Компания Oerlikon в 1912г начала выпуск расцепителя типа HZM. Он состоял из магнита, встроенного во ввод масляного выключателя и механизма расцепления. По мере улучшения масляных выключателей (для разрыва бОльших токов) также было необходимо и улучшение механизмов «расцепления». Согласно новых требований к тепловой и механической стойкости, в 1946г был выпущен расцепитель HJZ (Рис. 9). Разрывная способность составляла до500 Iном (номинальные токи от 6 до 1250 A) с коэффициентом возврата в 0.85.
Другие технические данные: уставка 1..2 Iном ; точность ± 2 % время работы 0.2…6 с (частота 50 Гц) или 5 с (60 Гц).
Рисунок 1. Баковый выключатель (масляный выключатель с расцепителем, ВВС, 1900)
Рисунок 2. Реле с независимой выдержкой времени - максимальный расцепитель
Circuit breakers – Выключатели
Contact Brush – Контактная щетка
Current transformers – ТТ
Switches – Переключатели (контакты)
Рисунок 3. Развитие технологий релейной защиты
Electromechanical relay – электромеханические реле
Static relay – статические (полупроводниковые) реле
Digital relay – цифровые реле
Рисунок 4. Реле с независимой выдержкой времени
Рисунок 5. Масляный выключатель