Uvod u Zaštitu električnih postrojenja

Tehnički Fakultet Rijeka

Zavod za elektroenergetiku

Zadatak relejne zaštite

Ustanoviti kvar ili poremećaj Djelovati u što kraćem vremenu Kvar: značajnija odstupanja od normalnih

pogonskih prilika Poremećaj: manja odstupanja, ne nastaju

značajnija oštećenja Kvar -> djelovanje na prekidač Poremećaj -> signalizacija

Definicije pojedinih zaštita

Nadstrujna: struja na mjestu ugradnje releja pređe podešenu vrijednost

Distantna: impedantna zaštita Usporedbena: uspoređuje iste el. mjerne

veličine na oba kraja štićenog objekta Usmjerena (učinska): djeluje kada se smjer

struje (energije) kvara podudara s usmjerenjem releja

Podnaponska Nadnaponska

Podjela relejne zaštite

Prema priključku relejaPrimarni zaštitni uređajiSekundarni zaštitni uređaji

Prema izvedbiElektromehničkiStatičkiDigitalni (numerički)

Prema vrsti poremećajaZaštita od kvarovaZaštita od smetnji

Podjela relejne zaštite

Prema načinu djelovanjaOsnovna zaštitaRezervna zaštita

Prema štićenim objektimaZaštita generatoraZaštita transformatoraZaštita sabirnicaZaštita vodova (mreža)Zaštita (visokonaponskih) motoraZaštita kondenzatorskih baterija

Podjela relejne zaštite

Posebne vrste releja:Pomoćni: za pojačanje slabih impulsa koje

daje precizni zaštitni relejVremenski: usporavaju djelovanje

trenutnog zaštitnog releja

Podjela zaštite prema vrsti poremećaja

Kvar:Zaštita pri kratkom spojuZaštita pri zemljospoju

Smetnja:Zaštita od:

• Preopterećenja• Povišenja napona• Sniženja napona• Sniženje frekvencije• Nesimetrično opterećenje• Promjene smjera energije

Zaštita pri kratkom spoju

Zaštita pri kratkom spoju

Vremenski stupnjevana Usporedbena

Nadstrujna Distantna Uzdužna Poprečna

Neusmjerena

ili

usmjerena

Neusmjerena ili

usmjerena

Usporedba/razlika struja

Za dva paralelna voda

Usporedba smjera (struja/snage)

Za više paralelnih vodova

Vremenski ovisnom ili neovisnom

radnom karakteristikom

S dva ili više stupnjeva

Usporedba faza (trenutne vrijednosti

struje)

Zaštita pri zemljospoju

Zaštita pri zemljospoju

Elektroenergetska mreža Generator (isključenje)

Zrakasta (radijalna) mrežaZamkasta

mrežaBlok spoj

generatora

Blok spoj s otcjepom za vl. potrošnju

Grupna dojava

Pojedinačna dojava

Pojedinačna dojava

Nadnaponska zaštita

Usmjerena nadstrujna

zaštitaNadnaponska zaštita

Usmjerena nadstrujna

zaštita

Usmjerena nadstrujna

zaštita

Usporedbena zaštita

Spajanje uređaja relejne zaštite

Priključuju se na reducirane sekundarne vrijednosti struja i napona preko strujnih i naponskih mjernih transformatora

Ovisno o položaju i usmjerenju imaju različita područja djelovanja

Svojstva releja

Tehnički Fakultet Rijeka

Zavod za elektroenergetiku

Osnovni zahtjevi

1. Relej mora otkriti poremećaj 2. Poremećaj se prostorno ograničava samo na

onaj element koji je u kvaru 3. Poremećaj se treba vremenski ograničiti

Relej može djelovati neispravno ako postoji kvar njemu samome

Svojstva: osjetljivost, selektivnost, brzina, pouzdanost, rezerva, raznolikost primjene, ekonomičnost

Svojstva releja

Osjetljivost: relej sigurno (pouzdano) djeluje pri

najmanjoj vrijednosti struje KSRazlikuje struju KS od struje normalnog

pogonaKoeficijent osjetljivosti:

Ikmin - minimalna vrijednost kontrolirane veličine u slučaju kvara

Ipr - proradna vrijednost zaštite

minkos

pr

Ik

I

Svojstva releja Selektivnost:

Relej je selektivan ako isključi samo onaj dio mreže koji je u kvaru

Ne isključuje kvar na susjednim elementima EESa

Selektivnost izvedbom:

S1 S2Id

područje strogo selektivne zaštite

I>I>

Svojstva releja

Selektivnost vremenskim stupnjevanjem:

S1 S2 S3

tt2

t1

t0

R1 R2 R3

Selektivnost u dijelu EESa

R1: nadstrujni relej R2, R3: distantni R4: diferencijalni

S1 S2

R4

R2 R3

t(R4)

R1

t1(R2)

t2(R2)

t3(R2)

S3 S4

t1(R3)

t2(R3)

t(R1)

Z

t

KS

Svojstva releja

Brzina djelovanja:Brzi relej: vrijeme djelovanja <100msVlastito vrijeme releja se mjeri od

nastanka kvara do signala za isklop prekidača

Vrijeme trajanja kvara = vlastito vrijeme releja + vrijeme isklopa prekidača (50 – 100 ms)

Brzi releji: diferencijalni, dist. u 1. stupnju, nadstrujni s trenutnim isključenjem

Svojstva releja

Pouzdanost:Pouzdanost slijedi iz dvije zadaće:

• Mora djelovati pri kvaru (ne smije zakazati)• Ne smije neželjeno djelovati

Pokazatelji pouzdanosti:• Učestalost zakazivanja• Srednje vrijeme između dva uzastopna

zakazivanja• Srednje vrijeme trajanja popravka

Svojstva releja

Rezerva:Relej isključi kvar na susjednom elementu

EESa čiji relej nije djelovao Raznolikost primjene

Mogućnost ugradnje na bilo koje mjesto u EESu za zaštitu istovrsnog uređaja

Ekonomičnost primjeneOvisi o objektu kojeg se štitiVrijednost je 2 – 5% vrijednosti štićenog

objekta