הגנת ממסר ואוטומציה של מערכות חשמל: הגדרה, מטרה, דרישות להגנת ממסר ואוטומציה

אמינות הציוד במערכת החשמל קובעת את איכות אספקת החשמל והיא אחד המרכיבים המהווים את העלות הסופית של החשמל. לא משנה עד כמה הרכיבים איכותיים, באיזו מיומנות הם מורכבים ומוגדרים כהלכה, מקרה חירום הוא בלתי נמנע. הגנת ממסר ואוטומציה של מערכות חשמל עושות את העבודה של הגבלת נזקים מפגיעה באלמנטים בודדים.

מטרה ואבולוציה

האמצעים הראשונים שנועדו לניתוק עומס חירום שימשו עם שחר הופעת החשמל. לדוגמה, הביוגרפים של אדיסון הזכירו מקרה מעניין. בתחילת קיומה, החברה של הממציא האמריקאי ייצרה חשמל אך ורק עבור תאורה, ובכך ליצור תחרות עזה עם בעלי מפעלים לייצור דלקים לגז פנסים.

הם שלחו חבלנים לאחת התערוכות, שנאלצו לארגן קצר חשמלי בהדגמה של אדיסון כדי להוכיח לציבור את חוסר האמינות של החידוש. אבל הנתיכים הכלולים במעגל ניתקו, ואז הוחלפו במהירות ובקלות, מה שלהפך, הוכיח את הקלות והבטיחות היחסית של הטיפול בחיווט.

נכון לעכשיו, במקום נתיכים, נעשה שימוש בסט מורכב של ציוד מגן / מטרת הגנת ממסר ו אוטומציה - זיהוי מיידי של סטיות ממצבי פעולה רגילים ובידוד מיידי של רכיבי חירום מ רשתות. המונח "הגנת ממסר" באוטומציה של מערכות אספקת חשמל הוא גם ביטוי המשמש רק את המסורת. מערכות מודרניות השולטות בהפעלת מתקנים חשמליים הן מכשירים אלקטרוניים רב-תכליתיים מורכבים, ולא אוסף של ממסרים אלקטרו-מכאניים.

ניתן להסביר את המהות של הגנת ממסר ואוטומציה של מערכות אספקת חשמל עבור בובות: הגנת ממסר ואוטומציה הם לא רק שרירים לביטול אנרגיה של אלמנטים לפי בקרה מאותת, ומעל לכל, מערכת חכמה המנטרת באופן רציף את מתחם האנרגיה לאיום של תאונה ומחליטה על הצורך הַחלָפָה.

לכן, בחירת סוג ומותג הציוד היא חלק קל יחסית בעבודה של מומחים להגנת ממסר ואוטומציה של מערכות חשמל. המשימה העיקרית שלהם היא לנתח מצבי חירום סבירים ואת התצורה הנכונה של רכיבי בקרה ומיתוג.

דרישות הגנה

נושא הניטור למתחמי RZiA הוא סטיות בהפעלת ציוד חשמלי. הם מחולקים ל-2 סוגים:

1. נֵזֶק. הסיבה העיקרית היא קצרים והארקת פאזה. בדרך כלל, נזק לצומת אחד משבש את שאר המערכת.
2. מצבים לא נורמליים. אלה כוללים את כל הסטיות הבלתי מקובלות מאינדיקטורים הייחוס של פעולת האלמנטים בהיעדר נזק.

נזקים ותנאים חריגים יוצרים תנאים נוחים להתקלות או בלאי מואץ של ציוד חשמלי, ותהליכים יכולים להתרחש מהר מאוד, ממש באלפיות שניות. לכן, הזיהוי בזמן והתגובה הנכונה של מערכות הבקרה חשובים ביותר לשמירה על תקינות המערכת כולה. לכן, ישנן דרישות להגנת ממסר, שעל בסיסן מתוכננת הגנת הממסר והאוטומציה של מערכות אספקת החשמל.

אמינות ופשטות

אמינות מערכות הגנה היא דרישה בסיסית, הקובע את הפעולה ללא תקלות של מערכת האנרגיה כולה. בצורה פשוטה, הדרישה פירושה שמערכת ההגנה חייבת להיות מוכנה לתפקד כהלכה בכל עת ובכל מקרה של תקלות ודרכי פעולה חריגות של מערכת החשמל עבורה התכוון. מהימנות היא מונח כמותי המוגדר על ידי נתונים סטטיסטיים. עם הגידול במספר החיבורים והחיבורים, הגנרטורים והשנאים, הדרישות לאמינות עולות. האינדיקטור מושג עקב:

• קלות ההתקנה;
• אנשי קשר באיכות גבוהה;
• מארזים חסיני אבק;
• שימוש בחומרים איכותיים לקבוצות קשר;
• איכות ביצוע גבוהה;
• תחזוקה וטיפול קפדניים.

פשטות קשורה ישירות לאמינות. ככלל, ככל שמעגל המגן פשוט יותר ופחות אלמנטים בו, כך האמינות שלו תהיה גבוהה יותר. כך גם לגבי חיישנים לניטור וניתוח.

סלקטיביות (סלקטיביות) ורגישות

סלקטיביות היא יכולת ההגנה לבחור במדויק את חלק החירום של המערכת ולבודד את האלמנט הפגום מבלי לשבש את התפקוד של השאר. מערכת הגנה ואוטומציה ממסר איכותית, מעוצבת ויעילה מסוגלת להגיב בצורה נכונה לתקלה, ולמנוע ביטול אנרגיה מיותרת של האלמנטים. הרגישות של הממסר נקראת הערך הקטן ביותר של הערך המניע אותו, שבו הוא מופעל עקב הופעת זרם קצר באזור הניטור.

הפרמטרים המתוארים מושפעים מגורמים כאלה:

• שגיאות מדידה;
• שגיאות בהגדרות;
• הדיוק של הממסרים עצמם;
• סביבה;
• פרמטרים של חישוב אי ודאות.

גורמי בטיחות ורגישות הם ספציפיים לאתר. ניתן להתאים מגבלות, למשל, על ידי דרישות ליציבות הפעולה או על ידי אפשרות מעבר לספקי כוח מיותרים. מעגלים רגישים הם תמיד מורכבים יחסית, ציוד כבד ולא זול. הגנה כזו משמשת רק במקרים בהם לא ניתן ליישם מנגנונים פשוטים עקב רגישות נמוכה.

מהירות העבודה

ביצועים הם מהירות הזיהוי וההשבתה של רכיבי חירום של המערכת. ממסרי הגנה מודרניים עושים זאת בפחות ממחזור תדר מתח אחד. מהירות חשובה ביותר כגורם להשגת:

• הפחתת הנזק;
• הגברת היציבות של מערכות אספקת החשמל;
• צמצום ההפרעות לצרכנים;
• הפחתת הסבירות של תקלה אחת שתתפתח לאחרת;

עם זאת, ישנם נזקים בהם מופעל עיכוב מכוון כדי להשיג את הסלקטיביות הדרושה, עד מספר שניות.

מערכות אלקטרוניות דיגיטליות

נכון להיום, מערכות רבות פועלות, מתוכננות ומותקנות לפני עשרות שנים על בסיס הממסרים האלקטרומגנטיים הפשוטים ביותר. מצב זה קשור לחיי השירות הארוכים ולאמינות מספקת של המכשירים האלקטרומכניים. המערכות מהדור האחרון מיוצרות על בסיס אלקטרוניקה וטכנולוגיה דיגיטלית. היתרונות שלהם כוללים הבדלים רבים מהקלאסיים:

• מכילים פחות שנאי מכשירים ומאפשרים שימוש בממירים ליניאריים כגון שנאי זרם אופטיים ומחלקי מתח;
• יש צריכת חשמל נמוכה במצב בקרה;
• להציע דיוק וגמישות יותר של הגדרות;
• מצויד בממשקים ושלט רחוק איכותיים;
• בדרך כלל זול יותר עם אותה פונקציונליות כמו אלקטרומכנית.

ההגנה הופכת מורכבת יותר ויותר. מפתחים עבורו תוכנות מיוחדות, והיא בנויה על בסיס מודולרי. מוצרים מודרניים מציעים אפשרות לתקשורת באמצעות האינטרנט (כולל אלחוטי) ותכנות באמצעות USB. כמובן שהשימוש בהגנות הייטק מחייב שירות ותמיכה ממומחים מוסמכים. ברוב המקרים של תכנון והתקנה, מדובר בחבילה שלמה הכוללת ציוד, התקנתו במקום, תכנות ותחזוקה.