ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ К РАСЧЕТУ УСТАВОК ДЛЯ УСТРОЙСТВА РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ОТКАЗА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе, основанной на анализе научной литературы, предпринимается попытка исследовать важнейшие этапы расчета уставок для УРОВ, необходимые для поддержания показателей функционирования существующих энергосистем на должном уровне.

Ключевые слова: электроэнергетика, электротехника, релейная защита, автоматика энергосистем, выключатели, резервирование отказов.

Устройства резервирования отказов выключателя (УРОВ) являются важными компонентами систем релейной защиты и автоматики (РЗА). Они обеспечивают быстрое обнаружение и отключение поврежденного участка сети, предотвращая распространение аварии в энергосистеме и минимизируя ее последствия.

УРОВ, как и многие другие устройства РЗА, предназначены для обеспечения безопасности и надежности систем электроснабжения. Они используются в случаях, когда выключатель неспособен прекратить процесс протекания возникшего короткого замыкания (КЗ), который может привести к серьезным повреждениям оборудования [3].

Цель данной работы – исследовать базовые этапы расчета уставок для УРОВ, которые необходимо осуществить персоналу электросетевых организаций для реализации задач по поддержанию показателей функционирования существующих энергосистем на необходимом уровне.

Анализ литературы показал, что для начала расчета уставок в первую очередь необходимо определить основные параметры энергосистемы и самих УРОВ. К ним относятся: номинальное напряжение системы; тип и характеристика выключателей; токи КЗ; время отключения КЗ; требования к надежности и быстродействию УРОВ. После этого специалисты рекомендуют непосредственно приступить к расчету уставок [2].

Уставки по току и напряжению должны быть выбраны таким образом, чтобы УРОВ могло обеспечить надежное отключение КЗ в случае отказа выключателя. Уставка по току выбирается исходя из максимального тока КЗ, который может возникнуть в системе. Опытным путем выявлено, что она должна быть больше максимального тока КЗ для обеспечения его надежного устранения. При этом необходимо учитывать и ток нагрузки, который может привести к ложному действию УРОВ, если его значение превышает ток срабатывания. Уставку по напряжению следует выбирать, исходя из минимального напряжения системы, при котором УРОВ должно срабатывать. Данное значение должно быть меньше минимального напряжения для обеспечения надежности и правильности задействования УРОВ [2].

Время срабатывания УРОВ определяется исходя из времени отключения КЗ и времени отключения выключателя. Уставка выбирается такой, чтобы обеспечить своевременное прерывание работы резервного выключателя в случае отказа основного. Рассчитанная уставка должна гарантировать ситуацию, при которой УРОВ сработает до того, как КЗ приведет к повреждению оборудования. Обычно это время составляет от 0,1 до 0,5 секунд. Важно также учитывать время прохождения сигнала от измерительных органов до исполнительных механизмов [1].

Что касается чувствительности УРОВ, то от нее зависит возможность обнаружения отказа выключателя при минимальных токах, напряжениях и предотвращение ложных срабатываний. Уставка обычно определяется коэффициентом чувствительности, который равен отношению тока срабатывания к току нагрузки или току КЗ [1].

Нельзя не упомянуть и зону действия УРОВ, которая определяет территорию, где устройство может обнаружить отказ выключателя. При расчете данного параметра необходимо учитывать расстояние до места отказа, а также длину и тип соединительных линий. Также важно учитывать возможное изменение параметров линии, возникающее из-за климатических условий или старения оборудования [1].

Таким образом, расчет уставок УРОВ является важным этапом проектирования систем электроснабжения и требует учета множества параметров, перечисленных в данной работе. Как показал анализ литературы, правильный выбор уставок гарантирует надежную и безопасную работу энергосистемы, а также предотвращает повреждения оборудования в случае возникновения КЗ или иных повреждений на линиях электропередачи.

Список литературы:

1. Кудряков А.А. и др. Резервирование действия релейной защиты // Наука XXI ВЕКА. – 2016. – № 1. – С. 70-72.
2. Малый А.П. Расчёт уставки реле тока УРОВ. Верификация уточнённой формулы для учёта тока холостого хода длинной линии // Релейная защита и автоматизация. – 2015. – № 2. – С. 28-31.
3. Рахматуллин, С. С. Разработка методов повышения эффективности распределения электроэнергии на основе концепции умных сетей электроснабжения / С. С. Рахматуллин, Ю. А. Аверьянова // Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета. – 2021. – № 12. – С. 93-101.