Как обеспечивается селективеность

Защита электрической сети, система мероприятий, предотвращающих и ограничивающих развитие аварии на линиях электропередачи и электрических подстанциях. Имеет целью обеспечить надёжность снабжения потребителей электрической энергией должного качества. Подавляющее количество электроэнергии распределяется через электрической сети общего пользования. Защита таких сетей имеет важное значение для нормального электроснабжения промышленности, сельского хозяйства, ж.-д. транспорта и др. потребителей и непрерывно совершенствуется. В той или иной мере защищают все электроустановки, в том числе и автономные источники электрической энергии с их малыми сетями. Электрическую сеть общего пользования необходимо защищать от перегрузки, перенапряжений и от коротких замыканий, опасных для сети, от повреждения изоляционных и поддерживающих конструкций и обрывов проводов. Опасные явления возникают как вследствие атмосферных воздействий (например, удара молнии), так и в результате изменения состояния самой сети, например пробоя изоляции или преднамеренного отключения ненагруженной линии передачи. Повреждение изоляции может быть вызвано старением материала или внешними причинами. Поддерживающие конструкции (опоры, траверсы, арматура изоляторов и т.п.) ломаются под действием ветра, от гололёда, подвергаются коррозии. Возможны случаи пережога проводов током и обрыва их, например от вибрации. Причинами аварии могут быть неправильное действие автоматических устройств в сети и ошибки обслуживающего персонала. При огромных масштабах современных электрических сетей, состоящих из десятков тысяч км линий электропередачи разных напряжений, тысяч электрических подстанций, практически невозможно избежать опасных ситуаций. Если авария всё же возникает, то свести к минимуму её вредные последствия должна З. э. с. Для этого необходимо как можно быстрее отключить поврежденный элемент (участок) сети, не затрагивая при этом соседние участки, а потребителей перевести на питание от резервных источников. Однако по экономическим соображениям бесперебойное электроснабжение, достигаемое автоматическим включением резерва, гарантируется не всем потребителям.

З. э. с. от коротких замыканий занимает важнейшее место в системе защитных мероприятий. Короткие замыкания являются основным видом аварии в электрических сетях как по частоте возникновения, так и по масштабу вредных последствий. Защитные мероприятия развиваются в двух направлениях: возможно более быстрое отключение поврежденного участка сети и искусственное ограничение силы тока короткого замыкания. Сокращение времени действия тока короткого замыкания облегчает тепловой режим элементов сети и способствует поддержанию устойчивой параллельной работы станций. На линиях 500 кв, например, применяется релейная защита, время срабатывания которой составляет 0,04 сек; при времени действия выключателя 0,06-0,08 сек полное время отключения около 0,1 сек. Селективность защиты обеспечивает рабочий режим возможно большей части неповрежденной сети и отключение поврежденного её участка. К числу мероприятий, ограничивающих силу тока короткого замыкания, относятся: применение блочных схем питания, секционирование сборных шин подстанций, последовательное включение реакторов, увеличение индуктивности рассеяния трансформаторов и т.п. Физический смысл этих мер состоит в увеличении индуктивного сопротивления электрической цепи короткого замыкания. Вследствие этого неизбежны затруднения с регулированием напряжения в нормальных режимах и увеличение потерь электроэнергии в сети. Это приводит к снижению в некоторых случаях надёжности электроснабжения.

74 В чем достоинства и недостатки разомкнутой и замкнутой сетей?

Схемы разомкнутых не резервированных электросетей являются наиболее простыми и дешевыми. Они применяются для электроснабжения менее ответственных потребителей- в распределительных сетях в сельских и городских районах с коммунально-бытовой нагрузкой.

Схемы разомкнутых резервированных и замкнутых электросетей применяются для электроснабжения для электроснабжения ответственных потребителей. Вопрос о целесообразности сооружения разомкнутых схем решается на основании технико-экономических расчетов.

Разомкнутые резервированные схемы обычно применяют в тех случаях, когда объединение на параллельную работу линий и трансформаторов невозможно из-за больших значений токов кз, которые не могут быть отключены установленными в сети аппаратами.

Недостатками таких сетей являются:

1) Относительно большие потери мощности и электроэнергии в сети(по сравнению с потерями в замкнутых схемах сети, работающих при одинаковых напряжения источников питания).

2) Значительная стоимость сети в следствии большого запаса по пропускной способности, который используется лишь в аварийных режимах работы.

3) Наличие, хотя и непродолжительного, перерыва в подаче электроэнергии, что может быть неприемлемо для ряда потребителей.

Достоинствами разомкнутых резервированных схем являются:

1) Простота релейной защиты.

2) Наглядность схемы.

3) Возможность присоединения отдельных линий к различным шинам источника питания или даже к различным источникам.

4) Удобство применения при развитии и реконструкции существующих сетей.

Схемы замкнутых сетей могут быть весьма разнообразны в зависимости от местных условий. В таких схемах каждая нагрузка может питаться с двух сторон. При повреждении на любом из головных участков сети питание не прекращается, а ток проходит по другому, оставшемуся в работе головному участку линии. В связи с этим пропускная способность каждого головного участка должна быть рассчитана на полную нагрузку всей сети. Все это увеличивает расход цветного металла на сеть и затраты на ее сооружение.

Релейная защита замкнутых сетей более сложна, чем разомкнутых. Более сложные схемы замкнутых сетей менее наглядны, что иногда затрудняет отыскание персоналом места повреждения в сети.