Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем от пренапряжения дома. как обустроить?

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем: определение, назначение, требования к РЗА

Надёжность оборудования в энергосистеме определяет качество электроснабжения и является одним из элементов, образующих конечную стоимость электроэнергии.

Независимо от того, насколько качественны компоненты, как грамотно смонтированы и верно настроены, появление чрезвычайной ситуации неизбежно.

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем выполняет работу по ограничению ущерба от повреждения отдельных элементов.

Первые средства, предназначенные для аварийного отключения нагрузки, применялись ещё на заре появления электроэнергии. Например, биографы Эдисона упоминали об одном интересном случае.

В начале своего существования компания американского изобретателя производила электричество исключительно для освещения, таким образом создавая жёсткую конкуренцию с владельцами предприятий по производству топлива для газовых фонарей.

На одну из выставок они послали диверсантов, которые должны были устроить короткое замыкание на демонстрационном образце Эдисона с целью доказать публике ненадёжность новшества. Но включённые в цепь предохранители сработали, а затем были быстро и без труда заменены, что, наоборот, продемонстрировало сравнительную лёгкость и безопасность обращения с проводкой.

В настоящее время вместо предохранителей используется сложный комплекс из защитных средств/ Назначение релейной защиты и автоматики — мгновенное обнаружения отклонений от штатных режимов в работе и немедленной изоляции аварийных компонентов от сети.

Термин «релейная защита» в автоматике систем энергоснабжения — также выражение, применяемое лишь по традиции.

Современные системы, контролирующие работу электрических установок, представляют собой сложные многофункциональные электронные устройства, а не набор электромеханических реле.

Суть релейной защиты и автоматики систем электроснабжения для чайников можно объяснить так: РЗиА не просто мускулы для обесточивания элементов согласно контрольным сигналам, а прежде всего, интеллектуальная система, непрерывно мониторящая энергетический комплекс на угрозу аварии и принимающая решение о необходимости тех или иных коммутаций.

Требования к защите

Предмет мониторинга для комплексов РЗиА — отклонения в работе силового электрооборудования. Их разделяют на 2 вида:

1. Повреждения. Основная причина — короткие замыкания и заземление фаз. Как правило, повреждение одного узла приводит к нарушениям работы остальной системы.
2. Ненормальные режимы. К ним относят все недопустимые отклонения от эталонных показателей работы элементов при отсутствии повреждений.

Повреждения и ненормальные режимы создают благоприятные условия для поломки или ускоренного износа электрооборудования, и процессы могут происходить очень быстро, буквально за миллисекунды.

Поэтому своевременное обнаружение и правильная реакция систем контроля крайне важна для сохранения работоспособности всей системы.

Поэтому существуют требования к релейной защите, на основании которой проектируется РЗиА систем энергоснабжения.

Надёжность и простота

Надёжность систем защиты — основное требование, определяющее безотказную работу всей энергетической системы.

В упрощённом виде требование означает, что система защиты должна быть готова правильно функционировать в любое время и при любых неисправностях и ненормальных режимах работы энергосистемы, для которой она предназначена.

Надёжность — количественный термин, определяемый статистическими данными. С ростом числа подключений и соединений, генераторов и трансформаторов требования к надёжности повышаются. Показатель достигается за счёт:

• удобства в монтаже;
• высокого качества контактов;
• пылезащищённости корпусов;
• применения качественных материалов для контактных групп;
• высокого качества изготовления;
• тщательного обслуживания и ухода.

Избирательность (селективность) и чувствительность

Избирательностью называют способность защиты безошибочно выбрать аварийную часть системы и изолировать неисправный элемент, не нарушая функционирование остальных.

Качественная спроектированная и эффективная РЗА в состоянии верно отреагировать на сбой, не допуская обесточивания элементов без необходимости.

Чувствительностью РЗА называют наименьшее значение величины, приводящей её в действие, при которой она включается в работу из-за появления тока короткого замыкания в зоне контроля.

На описанные параметры влияют такие факторы:

• погрешности измерений;
• погрешности в настройках;
• точность самих реле;
• окружающая среда;
• параметры расчёта неопределённости.

Факторы безопасности и чувствительности являются специфичными для каждого объекта. Ограничения могут корректироваться, например, требованиями к устойчивости работы или возможностями переключения на резервные источники питания.

Контуры с высокой степенью чувствительности всегда относительно сложны, состоят из большого количества оборудования и недешевы.

Подобная защита используется только в тех случаях, когда простые механизмы не могут быть применены по причине низкой чувствительности.

Быстродействие работы

Быстродействие заключается в скорости выявления и отключения аварийных элементов системы. Современные реле защиты делают это за промежуток времени меньший, чем один период промышленной частоты. Скорость крайне важна как фактор, позволяющий добиться:

• сокращения ущерба;
• повышения устойчивости систем электроснабжения;
• сокращения прерывания для потребителей;
• снижения вероятности развития одной неисправности в другую;

Цифровые электронные системы

В настоящее время в работе находится немало систем, спроектированных и смонтированных десятки лет назад на основе простейших электромагнитных реле.

Такая ситуация связана с длительным сроком службы и удовлетворительной надёжностью электромеханических устройств. Системы последних поколений производятся на базе электроники и цифровой техники.

К их преимуществам можно отнести множество отличий от классических:

• содержат в себе меньше измерительных трансформаторов и позволяют использовать линейные преобразователи, такие как оптические трансформаторы тока и делители напряжения;
• обладают небольшим энергопотреблением в режиме контроля;
• предлагают большую точность и гибкость настроек;
• оснащены качественными интерфейсами и пультами дистанционного управления;
• как правило, дешевле при равных функциональных возможностях с электромеханическими.

Защита становится всё более сложной. Для неё разрабатывается специализированное программное обеспечение, и она строится на модульной основе. Современные продукты предполагают возможность коммуникации через интернет (в том числе и беспроводную) и программирование по USB.

Конечно, использование высокотехнологичных защит предполагает обслуживание и поддержку от квалифицированных специалистов.

В большинстве случаев проектирования и монтажа речь идёт о комплексном пакете, включающем оборудование, устройство его на месте работы, программирование и техническое обслуживание.

Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

Содержание:

В энергетической отрасли вся произведенная электроэнергия в дальнейшем передается по линиям электропередачи на значительные расстояния. На определенных участках воздушных и кабельных линий расположены трансформаторные подстанции, от которых электричество поступает непосредственно к потребителям.

Производство, передача и распределение электроэнергии осуществляется в несколько этапов, и на каждом из них существует вероятность возникновения аварийных ситуаций, способных привести к гибели персонала и выходу из строя технического оборудования.

Для этого достаточно всего лишь нескольких долей секунды, в течение которых человеческий организм просто не успевает отреагировать на столь короткое событие.

В связи с этим была создана релейная защита и автоматика систем электроснабжения для контроля за номинальными параметрами электроустановок и возможными отклонениями..

Принципы построения релейной защиты

Качество электрической энергии должно строго соответствовать определенным нормативам, регламентируемым техническими документами. Сюда входят такие параметры, как амплитуда тока и напряжения, частота сети, конфигурация синусоиды и присутствие в ней посторонних шумов. Большое значение имеет величина, направление и качество мощности, фаза сигнала и другие характеристики.

Под каждую характеристику или параметр создается определенный вид релейной защиты. Эти системы после ввода в действие, с помощью специального реле, занимаются отслеживанием одного или нескольких сетевых параметров. В ходе отслеживания выполняется непрерывное сравнение этих величин с заранее установленными диапазонами, известными как уставки.

Если контролируемая величина выходит за нормативные пределы, происходит срабатывание реле, которое осуществляет коммутацию цепи путем переключения контактов. Данные действия затрагивают прежде всего подключенную логическую часть цепи.

В соответствии с выполняемыми задачами эта логика настраивается на определенный алгоритм действий, оказывающих влияние на коммутационную аппаратуру.

Возникшая неисправность окончательно ликвидируется силовым выключателем, прерывающим питание аварийной схемы.

Релейная защита контролирует определенные параметры, поэтому реле могут быть токовыми, напряжения, сопротивления линии, мощности, частоты, фазы и т.д.

В любой релейной защите и автоматике настройка измерительного органа выполняется с учетом определенной уставки, разграничивающей зону охвата и срабатывания защитных устройств.

Сюда может входить только один участков или сразу несколько, состоящих из основного и резервных.

Реакция защиты может проявляться на все повреждения, которые могут возникнуть в защищаемой зоне или только на отдельно взятые проявления. В связи с этим, защищаемый участок не одной защитой, а сразу несколькими, дополняющими и резервирующими общее действие.

Основные защиты должны воздействовать на все неисправности, возникающие в рабочей зоне или охватывать их значительную часть.

Они обеспечивают полную защиту всего участка, находящегося под контролем и должны очень быстро срабатывать при возникновении неисправностей.

Все остальные защиты, не подходящие под основные условия, считаются резервными, выполняющими ближнее и дальнее резервирование. В первом случае резервируются основные защиты, работающие в закрепленной зоне. Второй вариант дополняет первый и резервирует смежные рабочие зоны на случай отказа их собственных защит.

Автоматическое включение резерва в электросетях

Совсем не редкость, когда электроэнергия внезапно пропадает по тем или иным причинам, а затем ее может не быть в течение неопределенного времени. Данная ситуация может привести к серьезным негативным последствиям, особенно, если прервано электроснабжение важных энергоемких объектов производственного и другого назначения.

Поэтому для таких случаев предусмотрены источники резервного питания, куда входит дублирующая линия электропередачи, протянутая от другой подстанции. На некоторых объектах используются собственные генераторные установки высокой мощности. Переход на резервное питание должен быть быстрым и надежным, что вполне возможно, благодаря устройствам автоматического включения резерва или АВР.

АВР является одним из видов автоматики, защищающий систему электроснабжения и обеспечивающий быстрое подключение резервного питания. АВР отличаются максимально быстрым срабатыванием при отключении электроэнергии в центральной сети.

Срабатывание происходит автоматически, без предварительного анализа причин, если заранее не установлена блокировка пуска от какой-либо конкретной защиты. Например, при включении дуговой защиты шин происходит блокировка запуска АВР, чтобы предотвратить дальнейшее развитие аварии.

Задержка включения бывает необходима для завершения определенных производственных операций.

Включение АВР осуществляется всегда однократно, поскольку в случае короткого замыкания, не поддающегося быстрому устранению, многократное включение может привести к полному разрушению сбалансированной системы.

Ранее создавались схемы параллельного подключения наиболее важных объектов к отдельным источниками питания. При аварии на одной из линий и разрыве цепочки, другая должна была оставаться в работе и обеспечивать бесперебойное питание. На практике такие схемы не стали применяться в массовом порядке, поскольку по сравнению с АВР, они обладают многими недостатками.

Например, при коротком замыкании на одной из линий, существенно увеличиваются токи, поскольку идет подпитка энергией сразу с двух генераторов. Происходит рост потерь мощности на трансформаторных подстанциях, откуда поступает питание.

Кроме того, очень сложно организовать взаимосвязанную защиту сразу в трех точках – в двух источниках питания и у одного потребителя.

Все эти проблемы успешно преодолеваются путем использования АВР, при котором перерыв электроснабжения составляет меньше одной секунды.

Анализ напряжения на основной питающей линии осуществляется специальным измерительным органом. В его состав входит реле контроля напряжения (РКН) вместе с измерительным трансформатором и всеми его цепями.

Значение высоковольтного напряжения преобразуется во вторичную величину от 0 до 100В, после чего оно поступает в обмотку контрольного реле, выполняющего функцию пускового органа.

Очень важно правильно настроить уставки РКН с учетом низкого уровня срабатывания контрольного реле.

При нормальной работе схемы электропитания оборудования, РКН занимается отслеживанием этого режима.

Однако, как только напряжение исчезает, происходит переключение контактов РКН и подача сигнала на электромагнит, запускающий резервный выключатель.

Все действия происходят в определенной последовательности, при которой срабатывают силовые элементы. Данный алгоритм закладывается в логику управления АВР в процессе ее создания и настройки.

Автоматика повторного включения

На каждой ЛЭП имеется защита, отслеживающая параметры электроэнергии в режиме реального времени. В случае какой-либо неисправности питание линии быстро отключается силовым выключателем.

Своевременно принятые меры предотвращают дальнейшее распространение аварии, однако электроснабжение потребителей будет прервано.

Обратное включение напряжения происходит в несколько этапов автоматикой повторного включения, работающей автоматически или ручным способом с участием оперативного персонала и соблюдение заданного алгоритма.

АПВ начинает работать сразу же после того как защита отключит линию электропередачи. Подача напряжения на линию будет выполнена не сразу же после отключения, а в течение определенного времени, в течение которого кратковременные причины аварии самоликвидируются, например, птица, пораженная током, упадет на землю.

Отрезок времени для ликвидации кратковременной аварии составляет в среднем от 2 до 4 секунд.

По завершении этого временного промежутка, происходит автоматическая подача напряжения на катушку включения и последующий ввод линии в действие.

Существует два варианта включения, которое в данной ситуации может быть успешным или неуспешным. В первом случае неисправность благополучно самоликвидировалась, и потребители могут даже не заметить кратковременного отключения.

При неудачном включении неисправность продолжает иметь место и защита вновь отключает ЛЭП. Следующая попытка автоматического повторного включения происходит через 15-20 секунд с целью повышения достоверности информации.

Если же и вторая попытка не принесла желаемого результата и защита вновь отключила линию, следовательно, неисправность является устойчивой требующей визуальной оценки и ремонта с привлечением специалистов.

Такая линия не должна включаться под нагрузку, пока все повреждения не будут устранены выездной бригадой.

После этого напряжение подается вручную, после многократных проверок, гарантирующих отсутствие неисправности.

Что такое релейная защита и для чего она нужна?

Вы здесь:В соответствии с требованиями правил технической эксплуатации электроустановок (сокращенно ПТЭ) силовое оборудование электросетей, подстанций и самих электрических станций должно быть обязательно защищено от токов КЗ и сбоев нормального режима работы. В качестве средств защиты используются специальные устройства, основным элементом которых является реле.

Собственно, поэтому они так и называются – устройства релейной защиты и электроавтоматики (РЗА). На сегодняшний день существует множество аппаратов, способных в кратчайшие сроки предотвратить аварию на обслуживаемом участке электросети или в крайнем случае предупредить персонал о нарушении рабочего режима.

В этой статье мы рассмотрим назначение релейной защиты, а также ее виды и устройство.

Для чего она нужна?

Первым делом расскажем о том, зачем нужно использовать РЗА. Дело в том, что существует такая опасность, как возникновение тока КЗ в цепи. В результате КЗ очень быстро разрушаются токопроводящие части, изоляторы и само оборудование, что влечет за собой не только возникновение аварии, но и несчастного случая на производстве.

Помимо короткого замыкания может возникнуть перенапряжение, утечка тока, выделение газа при разложении масла внутри трансформатора и т.д.

Для того чтобы своевременно обнаружить опасность и предотвратить ее, используются специальные реле, которые сигнализируют (если сбой в работе оборудования не представляет угрозы) либо мгновенно отключают питание на неисправном участке. В этом и заключается основное назначение релейной защиты и автоматики.

Основные требования к защитным устройствам

Итак, по отношению к РЗА предъявляются следующие требования:

1. Селективность. При возникновении аварийной ситуации должен быть отключен только тот участок, на котором обнаружен ненормальный режим работы. Все остальное электрооборудование должно работать.
2. Чувствительность. Релейная защита должна реагировать даже на самые минимальные значения аварийных параметров (заданы уставкой срабатывания).
3. Быстродействие. Не менее важное требование к РЗА, т.к. чем быстрее реле сработает, тем меньше шанс повреждения электрооборудования, а также возникновения опасности.
4. Надежность. Само собой аппараты должны выполнять свои защитные функции в заданных условиях эксплуатации.

Простыми словами назначение релейной защиты и требования, предъявляемые к ней, заключаются в том, что устройства должны контролировать работу электрооборудования, своевременно реагировать на изменения рабочего режима, мгновенно отключать поврежденный участок сети и сигнализировать персонал об аварии.

Классификация реле

При рассмотрении данной темы нельзя не остановиться на видах релейной защиты. Классификация реле представлена следующим образом:

• Способ подключения: первичные (включаются в цепь оборудования напрямую) и вторичные (подключение осуществляется через трансформаторы).
• Вариант исполнения: электромеханические (система подвижных контактов расцепляет схему) и электронные (отключение происходит с помощью электроники).
• Назначение: измерительные (осуществляют замер напряжения, силы тока, температуры и других параметров) и логические (передают команды другим устройствам, осуществляют выдержку времени и т.д.).
• Способ воздействия: релейная защита прямого воздействия (связана механически с отключающим аппаратом) и косвенного воздействия (осуществляют управление цепью электромагнита, который отключает питание).

Что касается самих видов РЗА, их множество. Сразу же рассмотрим, какие бывают разновидности реле и для чего они используются.

1. Максимальная токовая защита (МТЗ), срабатывает если ток достигает заданной производителем уставки.
2. Направленная максимальная токовая защита, помимо уставки осуществляется контроль направления мощности.
3. Газовая защита (ГЗ), используется для того, чтобы отключать питание трансформатора в результате выделения газа.
4. Дифференциальная, область применения – защита сборных шин, трансформаторов, а также генераторов за счет сравнения значений токов на входе и выходе. Если разница больше заданной уставки, релейная защита срабатывает.
5. Дистанционная (ДЗ), отключает питание, если обнаружит уменьшение сопротивления в цепи, что происходит в том случае, если возникает ток КЗ.
6. Дистанционная защита с высокочастотной блокировкой, используется для отключения ВЛ при обнаружении короткого замыкания.
7. Дистанционная с блокировкой по оптическому каналу, более надежный вариант исполнения предыдущего вида защиты, т.к. влияние электрических помех на оптический канал не такое значительное .
8. Логическая защита шин (ЛЗШ), также используется для выявления КЗ, только в этом случае на шинах и фидерах (питающих линиях, отходящих от шин подстанции).
9. Дуговая. Назначение – защита комплектных распределительных устройств (КРУ) и комплектных трансформаторных подстанций (КТП) от возгорания. Принцип работы основан на срабатывании оптических датчиков в результате повышения освещенности, а также датчиков давления при повышении давления.
10. Дифференциально-фазная (ДФЗ). Применяются для контроля фаз на двух концах питающей линии. Если ток превышает уставку, реле срабатывает.

Отдельно хотелось бы также рассмотреть виды электроавтоматики, назначение которой в отличие от релейной защиты наоборот включать питание обратно. Итак, в современных РЗА используют автоматику следующего вида:

1. Автоматический ввод резерва (АВР). Такую автоматику часто используют при подключении генератора к сети, как резервного источника электроснабжения.
2. Автоматическое повторное включение (АПВ). Область применения – ЛЭП напряжением 1 кВ и выше, а также сборные шины подстанций, электродвигатели и трансформаторы.
3. Автоматическая частотная разгрузка, которая отключает сторонние приборы при понижении частоты в сети.

Помимо этого существуют следующие виды автоматики:

Вот мы и рассмотрели назначение и области применения релейной защиты. Последнее, о чем хотелось бы рассказать – из чего состоит РЗА.

Конструкция РЗА

Устройство релейной защиты представляет собой схему из следующих частей:

1. Пусковые органы – реле напряжения, тока, мощности. Предназначены для контроля режима работы электрооборудования, а также обнаружения нарушений в цепи.
2. Измерительные органы – могут также находиться в пусковых органах (реле тока, напряжения). Основное назначение – запуск других устройств, подача сигнала в результате обнаружения ненормального режима работы, а также мгновенное отключение приборов или с задержкой по времени.
3. Логическая часть. Представлена таймерами, а также промежуточными и указательными реле.
4. Исполнительная часть. Отвечает непосредственно за отключение или же включение коммутационных аппаратов.
5. Передающая часть. Может быть использована в дифференциально-фазной защите.

Напоследок рекомендуем вам просмотреть полезное видео по теме:

РЗА в энергетике для новичков

Это и все, что мы хотели рассказать вам о назначении релейной защиты и требованиях, предъявляемых к ней. Надеемся, теперь вы знаете, что такое РЗА, какая у нее область применения и из чего она состоит.

Будет полезно прочитать:

РЗА в энергетике для новичков

Другие статьи по теме

• Что такое тепловое реле и для чего оно нужно?

Какие бывают реле времени?

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Выпускники данной специальности могут работать в службах релейной защиты и автоматики Объединенных диспетчерских управлений энергосистем и электрических сетей, в электролабораториях электрических станций, в энергетических отделах крупных промышленных предприятий. Кроме того, инженер-релейщик может работать в специализированных организациях, занимающихся монтажом и наладкой устройств релейной защиты, на заводах, выпускающих электротехническую промышленность, в проектных и научно-исследовательских институтах.

Современные устройства релейной защиты и автоматики выполняются на микропроцессорной и полупроводниковой технике, служат для предотвращения и устранения аварийных ситуаций в энергосистемах и подстанциях, обеспечивают нормальный режим их работы.

Выпускник данной специальности занимается эксплуатационными проверками, монтажом и наладкой устройств релейной защиты и автоматики линий электропередач всех напряжений, генераторов, трансформаторов, сборных шин и энергоблоков.

Проверка и наладка защит выполняется с использованием персональных ЭВМ и ноутбуков по специальным программам.

Кроме того инженер-электрик по данной специальности занимается проектированием релейных защит и автоматики оборудования электрических станций, подстанций и линий электропередач.

Основные специальные дисциплины

Овладению специальностью способствует изучение таких курсов, как:

• Релейная защита электроэнергетических систем;
• Автоматика энергосистем;
• Основы проектирования устройств релейной защиты и автоматики.

Для правильного выбора и для анализа работы устройств защиты и автоматики выпускник должен знать электрооборудование и главные схемы, электрических станций и подстанций, чему способствует изучение курсов:

• Электрическая часть станций и подстанций;
• Технические средства диспетчерского и технологического управления (АСДУ и АСУ ТП).

Возможные сферы деятельности выпускников

Сфера деятельности выпускников:

• занимается монтажом, наладкой и проверкой микропроцессорных, полупроводниковых и электромеханических устройств защиты и автоматики;
• занимается проектированием и расчетами сложных релейных защит и автоматики;
• занимается менеджментом и маркетингом в фирмах по изготовлению и продаже электротехнического оборудования.

Примеры трудоустройства выпускников

Все выпускники по специальности 140203 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» устраиваются на работу и подавляющее большинство по полученной специальности. Выпускники данной специальности могут работать:

• в службах релейной защиты и автоматики Объединённых диспечерских управлений (ОДУ энергосистем Средней Волги и Самарского РДУ);
• в электролабораториях электрических станций «Волжской территориальной генерирующей компании»: Самарская ТЭЦ, Самарская ГРЭС, Безымянская ТЭЦ, Новокуйбышевская ТЭЦ-1, Новокуйбышевская ТЭЦ-2, Сызранская ТЭЦ, Тольяттинская ТЭЦ, ТЭЦ ВАЗа и ОАО «Жигулевская ГЭС»;
• на предприятиях по монтажу и наладке релейной защиты и автоматики, например ЗАО «ВОЛГОЭНЕРГОСЕРВИС»;
• в службах ОАО МРСК-Волги филиал «Самарские распределительные сети» (Самарское производственное отделение, Волжское производственное отделение, Чапаевское производственное отделение, Жигулевское производственное отделение);
• в проектных институтах и организациях, например ОАО «Инженерный центр энергетики Поволжья», ГПИ «Электропроект»;
• ведущие предприятия по разработке и производству энергетического оборудования (ОАО «Электрощит ТМ Самара», ОАО «Таврида Электрик»; ЗАО «Шнейдер Электрик» и др.);
• ТЭЦ и отделы главного энергетика крупных предприятий нефтеперерабатывающего комплекса (Куйбышевский НПЗ, Новокуйбышевский НПЗ, Сызранский НПЗ).

Продолжить образование возможно в аспирантуре, кафедры по направлению «Электроэнергетика».

Компании с которыми сотрудничает кафедра

Кафедра имеет договора и соглашения с ведущими предприятиями России (как энергетического, так и неэнергетического профиля) на проведение производственной практики студентов на этих предприятиях с их последующим трудоустройством. Среди них:

• ОАО «Волжская территориальная генерирующая компания» («ВоТГК») (службы и управления компании);
• Ремонтные предприятия ТГК и ГЭС;
• ОАО «СО ЦДУ ЕЭС» филиал ОДУ Средней Волги, Филиал «ОАО «СО ЕЭС» Самарское РДУ;
• ОАО завод «Самарский Электрощит».

Кафедра «Электрические станции»

Телефон: 278-44-93

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем (РЗА)

Электрик – это специалист, работа которого связана с электрическим оборудованием.

История

Впервые об электрических процессах узнали еще в древности. Это всем известный опыт со статическим зарядом меха. Только вот в те времена мех натирали о янтарь. После этого камень получал свойство притягивать бумагу. Это заметил Фалес Милетский.

В связи с ассоциацией с данным камнем появилось слово «электричество», что в переводе означает «янтарь». Данное учение развивается довольно медленно, но все изменяется в эпоху Возрождения, когда ведущие умы мира начинают активно исследовать движение заряженных частиц. Это и привело к началу века электрики.

С появлением первых осветительных приборов возникла необходимость в специалистах, которые будут их обслуживать, не боясь риска быть пораженными током. Так появились первые электрики. Их работа была опасной и непредсказуемой.

Методом проб и ошибок совершенствовались технологии изоляции оборудования и осваивались технологии применения зарядов в лечебных целях. В наше время электрики занимают нишу опасных и постоянно востребованных профессий.

Описание

Электрик – это специалист, работа которого связана с электрическими приборами и оборудованием. Данные мастера имеют свою классификацию.

Можно выделить простых электриков, которые занимаются бытовым электрическим оборудованием, и электромонтеров. Данные специалисты работают с высокими мощностями на ТЭС, ГЭС и т.д. Ежедневно они сталкиваются со всем спектром опасностей, которые таит в себе высокое напряжение.

В работе электромонтера есть масса процессов. Для их выполнения есть правила допуска. Начинающий специалист никогда не будет иметь дело с высоким уровнем опасности (напряжение более 1000 В). Для квалификации выделяют 5 классов доступа:

• Первый. Это любой сотрудник организации, который не имеет специфического образования, но при этом он знает об опасностях, оказании первой помощи и о способах избежать поражения. Такого работника не допускают к работе с электрическим оборудованием, особенно с высоковольтным.
• Второй. Это специалист с образованием в сфере электрики. Он знает основы устройства высоковольтного оборудования, все опасности работы с ним и методы оказания первой помощи. Данный специалист должен иметь специальную подготовку и работать с электричеством от 1-2 месяцев. Допускается к объектам с невысоким уровнем опасности.
• Третий. Данный специалист знает об электричестве достаточно много информации: правила работы с высоковольтным оборудованием, опасности поражения, правила техники безопасности, правила допуска до работ с оснащением под напряжением до 1000 В.Обязательно наличие специальной подготовки и опыт работы от 2 до 10 месяцев.
• Четвертый. Это специалист высокого уровня. Он должен знать не только общие положения, но и особенности устройства оборудования, какие составляющие должны отключаться для проведения ремонтных или профилактических работ и как найти их в реальности.Электрик 4 уровня знает все о подконтрольной ему территории, до мельчайшей микросхемы. Он умеет распределить обязанности между сотрудниками и научить их особенностям своей работы. Также электрик не только знает правила оказания первой помощи, но и умеет воплотить их на практике. Опыт работы должен быть от 2 до 12 месяцев минимум.
• Пятый. Более углубленное знание всех схем и нюансов своего участка.Знание не только техники безопасности, но и понимание причин всех ее положений. Умение обучить персонал и оказать первую помощь в случае поражения электрическим током. Опыт работы составляет от 3 до 42 месяцев минимум.

Профессия электрика предполагает высокий уровень концентрации и ответственности не только за свою жизнь, но и за здоровье подчиненных.

Чем приходится заниматься на работе и специализации

Работа электрика относится к классу труда с повышенным уровнем опасности. Это связано не только с возможностью поражения электрическим током. Линии электропередач часто находятся на большой высоте. Работа с ними связана и с вероятностью падения.

Помимо 5 классов допуска, электрики имеют 6 профессиональных разрядов. Чем он выше, тем более квалифицированный специалист перед вами.

Ежедневно электрики сталкиваются с рядом обязанностей:

• Прокладка электрических сетей. Это необходимо для подключения к энергии новых зданий и участков, что обеспечит людей освещением и технологиями.
• Монтаж электрического оборудования и кабелей. Часто это связано с работой в труднодоступных условиях.
• Ремонтные работы с линиями электропередач. При обрыве кабеля или же исчезновении напряжения ремонтные бригады выезжают на объект для выявления и устранения дефекта.
• Ввод в эксплуатацию оборудования. Электрик проверяет и тестирует технику, настраивая ее так, чтобы она была безопасной для персонала.
• Прокладка электрических сетей в помещениях. Именно электрик подсоединяет все розетки и провода таким образом, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию техники в бытовых условиях. Неправильное распределение напряжения чревато возгораниями.
• Обучение персонала технике безопасности при работе с электрическими приборами и высоковольтными сетями.
• Обучение персонала правилам и методам оказания первой помощи при поражении электрическим током.
• Получение новых знаний. Прогресс не стоит на месте. Электрику как никому важно быть в курсе новинок в линиях электропередач.

Также в ежедневные обязанности электрика входит масса мелких процессов, имеющих узкоспециализированную направленность, зависящую от места работы.

Кому подходит данная профессия

Профессия подходит людям с хорошо развитой памятью и логическим мышлением. Специалист обязан знать массу норм и правил, которые необходимы для обеспечения безопасности труда.

Электрик имеет отличную реакцию. Напряжение часто приводит к непредвиденным ситуациям, в которых спасти может только холодный ум и скорость принятия решений.

Осторожность – незаменимое качество в работе данных специалистов. Опытный мастер всегда дважды обдумает каждое свое решение, прежде чем воплотит его в жизнь.

Кропотливость и ответственность. Электрик должен относиться ко всем деталям своей работы с повышенным вниманием, ведь он отвечает не только за себя, но и за окружающих его людей.

Востребованность

Профессия востребована. Несмотря на тот факт, что вакансий не так уж много, электрик без труда найдет работу. Большинство студентов трудоустроены еще до выпуска.

Легко ли устроиться на работу

На работу устроиться достаточно просто. Следует предоставить диплом о том, что вы имеете начальный уровень подготовки. Однако при наличии нескольких претендентов, предпочтение отдается более опытному.

Как обычно строится карьера

Карьера электрика обычно заключается в получении более высокого разряда и класса доступа. Специалисты с 4 и 5 уровнями могут получать в подчинение ряд сотрудников, которых они будут контролировать.

Карьерный рост обычно не предвидится, но в редких случаях исключительно на крупных энергетических объектах вы можете получить должность старшего электрика или инженера-электрика.

Релейная защита и автоматизация электроэнергитических систем в производственных процессах

За последние годы наблюдается тенденция роста объектов реконструкции и модернизации в системах электроснабжения на всей территории постсоветского пространства. Большая часть оборудования энергетических систем была установлена и введена в эксплуатацию в далекие советские годы.

Практически все внедряемые устройства и приборы, устанавливаемые на электрических подстанциях в 60-х, 80-х годах прошлого века имеют срок эксплуатации 25 лет. В большинстве случаев оборудования работают более долгое время.

Так как одновременно провести модернизацию во всех устройствах релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем не возможно, работы производятся поэтапно.

Направления модернизации устройств релейной защиты и автоматизации

Приоритетом направления модернизации СЭС (систем электроснабжения) можно считать внедрение частичной и полной автоматизации всех процессов, распределения, преобразования и передачи электроэнергии.

Уделяется большое внимание созданию необслуживаемых подстанций, контроль всех процессов и параметров на которых осуществляется дистанционно, с помощью внедрения различных систем автоматического контроля, учета и определения состояния того или иного оборудования.

Соответственно, с каждым годом актуальность и спрос на специальность релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем растет, увеличиваются требования к кадрам способным «плавать как рыба в воде» в отношении с новой внедряемой техникой.

Основную роль в использовании подобных контролирующих систем играет применение новых счетчиков и многофункциональных электронных устройств релейной защиты.

Именно применение современных устройств защиты энергетических систем, позволяет дистанционно отслеживать не только состояние контролируемого оборудования (включено оно или нет), но и производить полный анализ работы.

Специалисты в сфере релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем зарплату получают большую, чем работники смежных специальностей. Это, прежде всего, связано с увеличением ответственности ложащейся на плечи «релейщиков».

Именно правильно настраиваемые устройства способны предоставлять сведения об отключаемых токах короткого замыкания (их значения и количество отключений), показывать временные характеристики нарастания тока, определять оставшийся срок эксплуатации контролируемого оборудования и длину плеча до точки короткого замыкания. С помощью данных приспособлений возможно на расстоянии производить изменение уставок защит при замене в схемах энергоснабжения данного присоединения и вывода или ввода в работу устройств.

Роль электрификации в деле автоматизации производственных процессов и СЭС очень велика.

Именно при применении новшеств в данной отрасли, существует возможность одному человеку (или группе людей) на дистанции производить управление, снимать все необходимые показания и производить различные расчеты.

Это значительно уменьшает количество звеньев в цепочки работы системы энергоснабжения, но увеличивает нагрузку на системы диспетчеризации и автоматизации.

Похожая продукция:

Релейная защита электроэнергетических систем

Федосеев А.М., Федосеев М.А.

Релейная защита электроэнергетических систем: Учебное пособие для вузов. — 2-е издание, переработанное и дополненное — М., Энергоатомиздат, 1992. — 528 с.: ил.

Рассматриваются основы техники релейной защиты трехфазных систем напряжением выше 1кВ; общие принципы защиты, защиты линий, шин, генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и двигателей. 1-е издание вышло в 1976 г., во 2-е внесены методические изменения, в нем также рассмотрены новые принципы осуществления защит.

Для студентов по специальности «Автоматическое управление электроэнергетическими системами», может быть полезна студентам других электроэнергетических специальностей.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ко второму изданию. Основные принятые сокращения. Введение.    В.1. Назначение релейной защиты.

   В.2. Развитие техники релейной защиты.

Глава первая. Общие вопросы релейной защиты.    1.1. Функции релейной защиты от коротких замыканий и основные требования, предъявляемые к ее свойствам.    1.2. Принципы выполнения релейной защиты и некоторые общие положения и соотношения, используемые при ее осуществлении.    1.3. Виды каналов связи.    1.4.

Методы и подходы, применяемые к анализу, синтезу защит и выбору их параметров срабатывания.    1.5. Некоторые общие соотношения электрических величин, используемые в защите.    1.6. Виды повреждений и требования, предъявляемые к релейной защите от этих повреждений.    1.7.

Виды ненормальных режимов работы и требования к защите, на них реагирующей.

   1.8. Описание и изображение схем защит.

Глава вторая. Органы защиты и их элементные базы.    2.1. Органы защиты и их свойства.    2.2. Методы описания и анализа работы ИО.    2.3. Свойства логических органов.    2.4. Особенности использования электромеханической элементной базы.    2.5. Особенности использования полупроводниковой (микроэлектронной) элементной базы.

   2.6. Особенности использования микропроцессорной элементной базы.

Глава третья. Первичные измерительные преобразователи и их схемы соединений с нагрузкой.    3.1. Назначение и общие принципы работы.    3.2. Измерительные преобразователи тока и их работа в установившихся режимах.    3.3. Работа ИП тока в переходных режимах.    3.4. Особенности выполнения ИП тока.    3.5.

Измерительные преобразователи напряжения и их работа в установившихся режимах.    3.6. Работа ИП напряжения в переходных режимах.    3.7. Схемы соединений ИП и цепей устройств защиты.    3.8. Схемы соединений ТА и цепей тока измерительных органов, включаемых на полные токи фаз.    3.9.

Схемы соединений ТА и цепей тока измерительных органов для включения на составляющие токов нулевой последовательности.    3.10. Определение допустимых нагрузок на ИП тока.    3.11. Схемы соединений ИП напряжения и цепей напряжения измерительных органов.    3.12. Осуществление фильтров напряжения и тока разных последовательностей.

   3.13. Принцип выделения аварийных слагающих.

   3.14. Места включения ИП тока и напряжения на электроустановках.

Глава четвертая. Источники оперативного тока.    4.1. Основные определения.    4.2. Оперативный постоянный ток.    4.3. Оперативный переменный ток.    4.4. Источники оперативного тока защит, использующих полупроводниковую (интегральной микроэлектроники) элементную базу.

   4.5. Управление приводами отключения выключателей.

Глава пятая. Токовые и токовые направленные защиты.    5.1. Общие соображения по токовым и токовым направленным защитам.    5.2. Максимальные токовые защиты.    5.3. Максимальные токовые направленные защиты.    5.4.

Первые и вторые ступени токовых и токовых направленных защит, включаемых на полные токи и напряжения фаз.    5.5. Выбор параметров первой ступени защиты, ее защито-способность и чувствительность.    5.6.

Выбор параметров второй ступени защиты, ее защито-способность и чувствительность.    5.7. Введение в токовые и токовые направленные защиты дополнительных органов напряжения.    5.8. Общая оценка токовых и токовых направленных, включаемых на полные токи и направления фаз.

   5.9. Токовые и токовые направленные защиты нулевой последовательности сетей с глухозаземленными нейтралями.

   5.10. Органы направления мощности и схемы их включения на напряжения и токи.

Глава шестая. Дистанционные защиты.    6.1. Общие вопросы по дистанционным защитам.    6.2. Выбор параметров защиты.    6.3. Характеристики органов сопротивления.

   6.4. Характеристики Zc,p=f(φp) органов сопротивления с двумя воздействующими величинами.

   6.5. Воздействующие напряжения и токи измерительных органов сопротивления.    6.6. Принципы выполнения органов сопротивления.    6.7. Мероприятия по устранению мертвых зон у органов сопротивления.    6.8. Поведение дистанционных защит при качаниях и асинхронных режимах работы.    6.9. Использование комплексной плоскости для анализа поведения орагнов сопротивления при качаниях.    6.10. Принципы выполнения устройств, предотвращающих ложные и излишние срабатывания защит при качаниях.    6.11. Устройства, включающие защиту при появлении аварийных слагающих на время, достаточное для ее срабатывания.    6.12. Устройства, отключающие защиту при качаниях, с двумя ПО разной чувствительности.    6.13. Пусковые органы дистанционных защит.    6.14. Предотвращение ложного действия защит при нарушениях их цепей напряжения.

   6.15. Общая оценка и области применения дистанционных защит.

Глава седьмая. Токовые и направленные защиты с косвенным сравнением электрических величин.    7.1. Способы выполнения защит.    7.2. Токовые продольные защиты с блокировкой.    7.3. Принципы выполнения направленных продольных защит.    7.4.

Направленные защиты с ВЧ блокировкой.    7.5. Принципы действия схем направленных защит с ВЧ блокировкой.    7.6. Сочетание дистанционных защит с направленными продольными.    7.7. Выполнение новой направленной защиты с ВЧ блокировкой, выпускаемой промышленностью.    7.8.

Принцип работы направленных поперечных защит.

   7.9. Направленная поперечная защита нулевой последовательности двух параллельных цепей.

Глава восьмая. Дифференциальные токовые и токовые направленные защиты.    8.1. Способы выполнения защит.    8.2. Принцип действия продольной дифференциальной токовой защиты с проводным каналом.    8.3.

Ток небаланса, ток срабатывания и чувствительность продольной защиты с проводным каналом.    8.4. Способы повышения чувствительности и отстроенности продольной защиты с проводным каналом.    8.5. Выполнение продольных дифференциальных токовых защит с проводным каналом.

   8.6. Продольные дифференциальные токовые защиты с ВЧ каналами и радиоканалами.    8.7. Дифференциально-фазная токовая защита с ВЧ блокировкой, разработанная ВНИИЭ.    8.8. Применение поперечных дифференциальных токовых и токовых направленных защит.    8.9.

Поперечные дифференциальные токовые направленные защиты.

   8.10. Общая оценка использования дифференциальных защит для линий.

Глава девятая. Защита линий от однофазных замыканий на землю.    9.1. Требования к защите.    9.2. Электрические величины, используемые для действия защиты.    9.3. Фильтры токов и напряжений нулевой последовательности.

   9.4. Используемые принципы выполнения защит от Кз(1).

Глава десятая. Выбор принципов защит линий.    10.1. Общие вопросы выполнения защит.    10.2. Защиты линий 6-10кВ.    10.3. Защиты линий 20 и 35 кВ.    10.4. Защита линий 110-220кВ.    10.5. Защита линий сверхвысоких напряжений.    10.6. Использование телеотключений.

   10.7. Особенности защит линий с ответвлениями.

Глава одиннадцатая. Защита шин станций и подстанций.    11.1. Виды повреждений и требования к защите.    11.2. Способы осуществления и виды защит.    11.3. Токовые защиты.    11.4. Направленные защиты.    11.5. Дистанционные защиты.    11.6.

Общие вопросы осуществления дифференциальных токовых защит.    11.7. Защита одиночной системы шин с торможением на выпрямленных токах.    11.8.

Особенности выполнения дифференциальной токовой защиты шин, работающих с фиксированным присоединением элементов с одним выключателем.

   11.9. Неполные дифференциальные защиты.

Глава двенадцатая. Защита синхронных генераторов.    12.1. Общие положения.    12.2. Основные виды повреждений и ненормальных режимов работы генераторов и требования к защитам.    12.3. Типы применяемых защит.    12.4.

Продольные дифференциальные токовоые защиты.    12.5. Способы выполнения защиты от витковых КЗ.    12.6. Односистемная поперечная дифференциальная токовая защита.    12.7. Защиты от двухфазных замыканий на землю.    12.8.

Максимальная защита напряжения нулевой последовательности промышленной частоты.

   12.9. Защиты от Кз(1), осованные на сравнении гармоник нулевой последовательности, определяемых несинусоидальностью ЭДС генераторов.

   12.10. Защита от Кз(1) блочных генераторов, использующая несинусоидальность ЭДС генераторов и выполненная по разработке ВНИИЭ.
   12.11. Способ выполнения защит от Кз(1) генераторов, работающих на шины.    12.12. Токовая защита с ТА нулевой последовательности, имеющим подмагничивание.

   12.13. Защита от Кз(1), использующая соотношение токов неосновных частот в фазах генератора.

   12.14. Защиты от повреждений в цепях возбуждения.    12.15. Токовые защиты от нисемметричных сверхтоков.    12.16. Защиты от симметричных сверхтоков.    12.17. Защиты от перегрузок, осуществляемые в цепи возбуждения.    12.18. Защита от потери возбуждения.    12.19. Способы гашения магнитного поля генераторов.

   12.20. Особенности защиты синхронных компенсаторов.

Глава тринадцатая. Защита трансформаторов, автотрансформаторов и блоков.    13.1. Общие положения.    13.2. Внутренние КЗ и требования к защитам.    13.3. Ненормальные режимы работы и требования к защите.    13.4. Основные типы применямых защит.    13.5. Дифференциальные токовые защиты.    13.6.

Дифференциальная токовая защита с комплексной отстройкой от токов небаланса.    13.7. Особенности дифференциальных токовых защит с числом групп ТА больше двух.    13.8. Газовая защита.    13.9. Токовая защита нулевой последовательности с заземляющим проводом.    13.10. Комплексные защиты трансформаторов небольшой мощности.    13.11. Защиты от внешних КЗ.    13.

12. Токовые защиты от перегрузок.    13.13. Резервыне защиты трансформаторов от внешних замыканий на землю в аварийном режиме с разземленной нейтралью.    13.14. Особенности защит при наличии устройств для продольного регулирования напряжения под нагрузкой.    13.15.

Особенности защиты трансформаторов (автотрансформаторов) без выключателей со стороны высшего напряжения.    13.16. Дополнительные устройства.

   13.17. Особенности защит блоков генератор — трансформатор (автотрансформатор).

Глава четырнадцатая. Защита асинхронных и синхронных двигателей.    14.1. Общие соображения о повышении эффективности противоаварийной автоматики потребителей.    14.2. Виды повреждений и ненормальных режимов работы и требования, предъявляемые к защите.    14.3. Типы защит двигателей.

   14.4. Примеры выполнения защит.

Глава пятнадцатая. Специальные вопросы защиты электрических систем.    15.1. Резервирование.    15.2. Устройства резервирования при отказе выключателей (УРОВ).    15.3. Дуговые защиты КРУ.    15.4.

Защиты на обходных, шиносоединительных и секционных выключателях шин.    15.5. Контроль работоспособности, функционального состояния устройств защит и их обслуживание.    15.6. Автономные и централизованные защиты.

   15.7. Автоматизация выбора параметров защит.

Список литературы.
Предметный указатель.

Скачать прикреплённый файл (6.06 Mb)
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Новости сайта ukrelektrik.com

Последние статьи ukrelektrik.com

Последние ответы на форуме ukrelektrik.com

Заземление, зануление
rashpilek1975 Alexzhuk / 37Электроотопление
IusCoin Multiki / 68Всё обо всём — общение
2alpilip Наде4ка / 29