Диференціальний захист, диф реле, принцип роботи, застосування
Цей захист використовується для:
Через надійності і швидкодії вона є однією з основних для перерахованих вище пристроїв.
Основа принципу дії будь-діфзащіти - контроль струмів на початку і кінці ділянки, що захищається електричного кола. Для цього використовуються трансформатори струму. При їх розташуванні в межах одного розподільного пристрою вони підключаються до пристрою захисту безпосередньо за допомогою кабелів. Якщо межі ділянки, що захищається розташовані на великій відстані один від одного, що характерно для кабельних або повітряних ліній, використовується два полукомплекта захисту, з'єднані між собою допоміжної кабельною лінією.
Якщо ці струми на початку і кінці ділянки, що захищається рівні між собою і спрямовані в одну сторону, спрацьовування не відбувається. Так виходить при протіканні номінальних струмів навантаження або при короткому замиканні поза зони, що захищається (струмів зовнішнього КЗ).
Але якщо пошкодження сталося в зоні, контрольованій захистом, потужність електричної мережі протікає в точку КЗ. При односторонньому харчуванні (для трансформаторів або генераторів) від джерела в сторону захищається Електроапарати протікає більший струм, ніж віддається їм споживачеві. При двосторонньому (на кабельної або повітряної лінії, що з'єднує між собою мережі з незалежними джерелами живлення) струми на обох кінцях лінії зорієнтовані на точку пошкодження. Створюється привід для роботи захисту, яка дає команду на відключення об'єкта одночасно з усіх боків.
Залежно від особливостей об'єкта, що захищається для реалізації пристроїв вибираються відповідні диференціальні реле. Розглянемо їх особливості.
Реле складається з двох елементів, об'єднаних в один корпус. Це бистронасищающійся трансформатор, який має три стержня з обмотками, і вихідна струмове реле, що є виконавчим органом.
Реле підключено до висновків вторинної обмотки, розташованої на крайньому стрижні трансформатора. Дві, а іноді і три первинні обмотки, розташовуються на середньому стрижні і пов'язані з трансформаторами струму. Є ще й додаткові короткозамкнені обмотки, призначені для гасіння аперіодичної складової.
Налаштування реле здійснюється перемиканням кількості витків первинних обмоток, щоб домогтися рівності магнітних потоків в муздрамтеатрі. Також зміною опорів резисторів в вихідний і компенсує ланцюгах виставляються необхідну гальмування при перехідних процесах, а також струм спрацьовування вихідного реле.
РНТ використовується в основному для роботи в складі РЗА силових трансформаторів. У перший момент включення в мережу в їх серцевині виникають потужні намагнічуючі струми. Вони швидко згасають, але при цьому створюється прецедент для роботи захисту: адже потужність на намагнічування споживається від джерела і залишається в трансформаторі.
Пристрій РНТ дозволяє відбудуватися від намагнічують струмів. При різкому кидку струму сердечник трансформатора швидко намагничивается і реле перестає реагувати на подібне обурення.
Але при цьому при потужних наскрізних КЗ реле може помилково спрацювати через струмів небалансу. Цього недоліку позбавлена реле ДЗТ.
Зовні реле ДЗТ майже не відрізняється від РНТ. Але склад обмоток і їх призначення змінюється.
Магнитопровод також має три стрижня. Первинні обмотки знаходяться, як і у РНТ, на середньому стрижні. А ось вторинна обмотка розміщена одночасно на двох крайніх, там же знаходиться ще одна, яка виконує функцію гальмівної.
Якщо КЗ сталося в зоні захисту, струму в гальмівній обмотці реле немає, відбувається його спрацьовування. Якщо пошкодження знаходиться поза ділянки, що захищається, через трансформатори протікає великий наскрізний струм. Частина його надходить в гальмівну обмотку, компенсуючи в муздрамтеатрі потоки від обмоток на середньому його стержні. В результаті у вторинній обмотці результуючий струм дорівнює нулю. Захист не спрацьовує.
Реле з успіхом використовується для захисту на лініях електропередач, але для силових трансформаторів його використовувати небажано. Маючи кращу відокремлення від наскрізних струмів короткого замикання, воно гірше відбудовується від струмів намагнічування.
Всі розглянуті вище реле відносяться до електромеханічних. Їх виробництво розпочато давно. Незважаючи на високу надійність, вони вже морально застаріли. А знаннями і навичками, необхідними для їх налагодження і перевірки мають далеко не всі релейник.
Перспектива розвитку диференціальної захисту має на увазі заміну електромеханічної техніки на мікропроцесорні термінали захистів, що випускаються провідними електротехнічними фірмами: АВВ, Schneider Electric, Siprotec і іншими.
Рекомендуйте цю статтю іншим!