Protezione e automazione dei relè dei sistemi di alimentazione elettrica: definizione, scopo, requisiti per la protezione e l'automazione dei relè

L'affidabilità delle apparecchiature nel sistema di alimentazione determina la qualità dell'alimentazione ed è uno degli elementi che costituiscono il costo finale dell'elettricità. Non importa quanto siano di alta qualità i componenti, quanto con competenza siano montati e correttamente configurati, un'emergenza è inevitabile. La protezione dei relè e l'automazione dei sistemi di alimentazione elettrica svolgono il compito di limitare i danni da danni ai singoli elementi.

Scopo ed evoluzione

I primi mezzi destinati alla disconnessione di emergenza del carico sono stati utilizzati all'alba dell'emergere dell'elettricità. Ad esempio, i biografi di Edison hanno citato un caso interessante. All'inizio della sua esistenza, la società dell'inventore americano produceva elettricità esclusivamente per illuminazione, creando così una forte concorrenza con i titolari delle imprese per la produzione di combustibili per gas lanterne.

Hanno inviato sabotatori a una delle mostre, che hanno dovuto organizzare un cortocircuito sulla demo di Edison per dimostrare al pubblico l'inaffidabilità dell'innovazione. Ma i fusibili inclusi nel circuito sono scattati e quindi sono stati rapidamente e facilmente sostituiti, il che, al contrario, ha dimostrato la relativa facilità e sicurezza di gestione del cablaggio.

Attualmente, invece dei fusibili, viene utilizzato un insieme complesso di dispositivi di protezione / Scopo della protezione del relè e automazione - rilevamento istantaneo delle deviazioni dalle normali modalità operative e isolamento immediato dei componenti di emergenza da reti. Anche il termine "protezione relè" nell'automazione dei sistemi di alimentazione è un'espressione usata solo per tradizione. I moderni sistemi che controllano il funzionamento degli impianti elettrici sono dispositivi elettronici multifunzionali complessi, piuttosto che una raccolta di relè elettromeccanici.

L'essenza della protezione dei relè e dell'automazione dei sistemi di alimentazione per manichini può essere spiegata come segue: la protezione e l'automazione dei relè non sono solo muscoli per diseccitare gli elementi secondo il controllo segnala, e soprattutto, un sistema intelligente che monitora continuamente il complesso energetico per la minaccia di un incidente e decide sulla necessità di determinati commutazione.

Pertanto, la scelta del tipo e della marca dell'apparecchiatura è una parte relativamente facile nel lavoro degli specialisti nella protezione dei relè e nell'automazione dei sistemi elettrici. Il loro compito principale è quello di analizzare le probabili situazioni di emergenza e la corretta configurazione degli elementi di comando e commutazione.

Requisiti di protezione

L'oggetto del monitoraggio per i complessi RZiA sono le deviazioni nel funzionamento delle apparecchiature elettriche di potenza. Si dividono in 2 tipologie:

1. Danno. Il motivo principale sono i cortocircuiti e la messa a terra di fase. In genere, il danno a un nodo interrompe il resto del sistema.
2. Modalità anomale. Questi includono tutte le deviazioni inaccettabili dagli indicatori di riferimento del funzionamento degli elementi in assenza di danni.

Danni e condizioni anomale creano condizioni favorevoli per guasti o usura accelerata delle apparecchiature elettriche e i processi possono verificarsi molto rapidamente, letteralmente in millisecondi. Pertanto, il rilevamento tempestivo e la corretta risposta dei sistemi di controllo è estremamente importante per mantenere la salute dell'intero sistema. Pertanto, esistono requisiti per la protezione dei relè, sulla base dei quali è progettata la protezione dei relè e l'automazione dei sistemi di alimentazione.

Affidabilità e semplicità

L'affidabilità dei sistemi di protezione è un requisito fondamentale, che determina il funzionamento senza guasti dell'intero sistema energetico. In forma semplificata, il requisito significa che il sistema di protezione deve essere pronto per funzionare correttamente in in qualsiasi momento e in caso di eventuali malfunzionamenti e modalità di funzionamento anomalo del sistema di alimentazione per cui è previsto destinato. L'affidabilità è un termine quantitativo definito da dati statistici. Con il numero crescente di connessioni e connessioni, generatori e trasformatori, aumentano i requisiti di affidabilità. L'indicatore è ottenuto grazie a:

• facilità di installazione;
• contatti di alta qualità;
• custodie antipolvere;
• l'uso di materiali di qualità per i gruppi di contatto;
• lavorazione di alta qualità;
• attenta manutenzione e cura.

La semplicità è direttamente correlata all'affidabilità. Di norma, più semplice è il circuito di protezione e meno elementi in esso contenuti, maggiore sarà la sua affidabilità. Lo stesso vale per i sensori per il monitoraggio e l'analisi.

Selettività (selettività) e sensibilità

La selettività è la capacità della protezione di selezionare accuratamente la parte di emergenza del sistema e isolare l'elemento difettoso senza interrompere il funzionamento del resto. Un sistema di protezione e automazione dei relè di alta qualità, progettato ed efficace è in grado di rispondere correttamente a un guasto, evitando che gli elementi vengano diseccitati inutilmente. La sensibilità del relè è chiamata il valore più piccolo del valore che lo guida, al quale viene messo in funzione a causa della comparsa di una corrente di cortocircuito nella zona di monitoraggio.

I parametri descritti sono influenzati da tali fattori:

• errori di misura;
• errori nelle impostazioni;
• la precisione dei relè stessi;
• ambiente;
• parametri di calcolo dell'incertezza.

I fattori di sicurezza e sensibilità sono specifici del sito. Le limitazioni possono essere regolate, ad esempio, da requisiti di stabilità di funzionamento o dalla possibilità di passare ad alimentatori ridondanti. I circuiti altamente sensibili sono sempre apparecchiature relativamente complesse, pesanti e non economiche. Tale protezione viene utilizzata solo nei casi in cui non è possibile applicare meccanismi semplici a causa della bassa sensibilità.

Velocità di lavoro

La prestazione è la velocità di identificazione e disabilitazione degli elementi di emergenza del sistema. I moderni relè di protezione lo fanno in meno di un ciclo di frequenza di alimentazione. La velocità è estremamente importante come fattore per ottenere:

• riduzione del danno;
• aumentare la stabilità dei sistemi di alimentazione;
• riduzione delle interruzioni per i consumatori;
• ridurre la probabilità che un malfunzionamento si sviluppi in un altro;

Vi sono però danni in cui si applica un deliberato ritardo per ottenere la necessaria selettività, fino a diversi secondi.

Sistemi elettronici digitali

Attualmente, molti sistemi sono in funzione, progettati e installati decenni fa sulla base dei più semplici relè elettromagnetici. Questa situazione è associata alla lunga durata e all'affidabilità soddisfacente dei dispositivi elettromeccanici. I sistemi di ultima generazione sono realizzati sulla base dell'elettronica e della tecnologia digitale. I loro vantaggi includono molte differenze rispetto a quelli classici:

• contenere meno trasformatori di strumento e consentire l'utilizzo di convertitori lineari come trasformatori di corrente ottici e divisori di tensione;
• avere un basso consumo energetico in modalità di controllo;
• offrono una maggiore precisione e flessibilità delle impostazioni;
• dotato di interfacce e telecomandi di alta qualità;
• generalmente più economico con la stessa funzionalità dell'elettromeccanico.

La difesa sta diventando sempre più complessa. Per questo è in fase di sviluppo un software specializzato, costruito su base modulare. I prodotti moderni offrono la possibilità di comunicazione via Internet (anche wireless) e di programmazione via USB. Naturalmente, l'uso di protezioni ad alta tecnologia richiede assistenza e supporto da specialisti qualificati. Nella maggior parte dei casi di progettazione e installazione, stiamo parlando di un pacchetto completo, comprendente l'attrezzatura, la sua installazione in loco, la programmazione e la manutenzione.