of 18 /18
1 MINISTERUL EDUCATIEI, CERCETARII, TINERETULUI ȘI SPORTULUI UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA RAPORT TEHNIC RELEE DE PROTECTIE STUDENT: DRAGOMIR ROBERT-CONSTANTIN GRUPA: 112B 2011

RAPORT TEHNIC RELEE DE PROTECTIE - itee.elth.pub.roitee.elth.pub.ro/~dragorob/relee.pdf · siguranta-contactor-relee termice, siguranta asigura protectia la scurtcircuit, iar releele

Embed Size (px)

Text of RAPORT TEHNIC RELEE DE PROTECTIE - itee.elth.pub.roitee.elth.pub.ro/~dragorob/relee.pdf ·...

  • 1

    MINISTERUL EDUCATIEI, CERCETARII, TINERETULUI I SPORTULUI

    UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

    FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICA

    RAPORT TEHNIC

    RELEE DE PROTECTIE

    STUDENT: DRAGOMIR ROBERT-CONSTANTIN

    GRUPA: 112B

    2011

  • 2

    Contents 1. INTRODUCERE ..................................................................................................................................... 3

    2. CARACTERISTICI ................................................................................................................................... 5

    2.1 Rapiditatea .................................................................................................................................... 5

    2.2 Selectivitatea ................................................................................................................................. 5

    2.3 Siguranta ........................................................................................................................................ 6

    2.4 Sensibilitatea ................................................................................................................................. 6

    2.5 Independenta de schema de conexiuni ........................................................................................ 6

    2.6 Eficienta economica ...................................................................................................................... 7

    3. PROTECTIA DE CURENT ....................................................................................................................... 7

    4. PROTECTIA DE TENSIUNE .................................................................................................................... 9

    5. PROTECTIA DIFERENTIALA ................................................................................................................... 9

    6. PROTECTIA DE DISTANTA .................................................................................................................. 10

    7. RELEE DE PROTECTIE ......................................................................................................................... 10

    8. RELEELE TERMICE .............................................................................................................................. 11

    9. CALCULUL PROTECTIILOR INSTALATIILOR ELECTRICE ....................................................................... 11

    10. PROTECTII NUMERICE ..................................................................................................................... 12

    11. SISTEME DE PROTECTIE NUMERICE ................................................................................................ 12

    12. CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA RELEELOR STATICE .................................................................... 14

    12.1 Exemple de relee statice ........................................................................................................... 15

    13. CONCLUZII ....................................................................................................................................... 17

    BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................................................ 18

  • 3

    1. INTRODUCERE

    Dezvoltarea continu a sistemelor energetice nsoit de necesitatea creterii

    siguranei n exploatare i a calitii energiei electrice furnizate , precum i de asigurarea

    integritii echipamentelor componente ale sistemelor electrice, impun sistemelor de protecie

    condiii din ce n ce mai severe.

    n acelai timp, dezvoltarea micro i optoelectronicii n sensul creterii capacitii

    de memorare i prelucrare , a vitezei de lucru i de transmitere a datelor a condus la evoluii

    spectaculoase n domeniul proteciei sistemelor electrice.

    Aceste afirmaii sunt susinute de numrul important de lucrri tiinifice publicate

    n revistele de specialitate sau n volumele unor manifestri tiinifice de prestigiu. O analiz

    succint a principalelor domenii de interes, care focalizeaz eforturile specialitilor, permite

    identificarea urmtoarelor direcii de cercetare:

    a. Elaborarea unor noi metode analitice de mare acuratee pentru principalele

    echipamente protejate (linii, generatoare i transformatoare) care s permit

    simularea numeric a acestora n condiii ct mai apropiate de cele reale i care

    s fac posibil testarea noilor tipuri de protecii realizate.

    b. Elaborarea unor algoritmi pentru corectarea caracteristicilor transformatoarelor

    de curent i de tensiune, inclusiv pentru filtrarea componentelor fundamentale

    sau a unor armonici semnificative.

    c. Dezvoltarea accentuat a sistemelor de protecie cu microprocesoare, o atenie

    deosebit fiind acordat proteciilor multifuncionale, proteciilor de distan i

    difereniale, precum i elaborarea unor algoritmi evoluai de prelucrare a

    semnalelor numerice.

    d. Dintre performanele proteciilor, avute n vedere n sensul mbuntirii

    acestora, se remarc rapiditatea, precizia realizrii caracteristicilor de acionare

    n funcie de tipul defectului, condiiile producerii acestuia i configuraia

    sistemului precum i sigurana n funcionare.

  • 4

    e. Dezvoltarea sistemelor de comunicaii n vederea conectrii proteciilor n

    sisteme de protecii, inclusiv prin utilizarea fibrei optice i a canalelor

    radio.[4]

  • 5

    2. CARACTERISTICI

    Instalaia de protecie prin relee asa cum zice si Pintilie Desanu in referinta [3] este

    format din totalitatea aparatelor i dispozitivelor destinate s asigure deconectarea automat

    a instalaiei n cazul apariiei regimului anormal de funcionare sau de avarie (defect),

    periculos pentru instalaia electric: n cazul regimurilor anormale care nu prezint pericol

    imediat, protecia semnalizeaz numai apariia regimului anormal. Deconectarea instalaie

    electrice se efectueaz de ctre ntreruptoare, care primesc comanda de declansare de la

    instalaia de protecie. Se realizeaz separarea prii cu defect de restul instalaiei (sistemului)

    electrice, urmrindu-se prin aceasta: -limitarea dezvoltrii defectului, ce se poate transforma

    ntr-o avarie la nivelul sistemului: -prentmpinarea distrugerii instalaiei n care a aprut

    defectul: -restabilirea regimului normal de funcionare, asigurnd continuitatea n alimentarea

    cu energie electric a consumatorilor. Pentru a indeplini in bune conditii obiectivele impuse,

    instalaiile de protecie trebuie s satisfac anumite performane (caliti).

    2.1 Rapiditatea

    Protecia trebuie s acioneze rapid pentru a limita efectele termice ale curenilor de

    scurtcircuit, scderea tensiunii, pierderea stabilitii sistemului electric. Timpul de lichidare

    (eliminare) a unui defect se compune din timpul propriu de lucru al protectie ( =0,020.04 s),

    timpul de temporizare reglat i timpul de declanare a ntreruptorului ( =0,04...0,06 s). Pentru

    proteciile clasice timpul minim de deconectare din momentul aparitiei scurtcircuitului va fi

    =0,060,10 s. Aceste valori sunt suficiente pentru instalaiile electroenergetice. Deci

    rapiditatea se obtine prin utilizarea unor echipamente de calitate (performante).

    2.2 Selectivitatea

    Reprezint proprietatea unei protecii de a deconecta numai elementul (echipamentul, tronsonul) pe care a aprut defectul, restul instalaiei (sistemului) rmnnd sub

    tensiune.Protecia trebuie s comande declanarea celor mai apropiate ntreruptoare de la

    locul defectului. Selectivitatea se poate realiza pe baza de timp (prin temporizri), pe baza de

    curent sau prin direcionare. n funie de particularitile instalaiei i de importana

    consumatorului se va adopta prioritatea ntre rapiditate i selectivitate.

    De exemplu, n reeaua de joas tensiune, ncepnd de la tabloul general din postul de

    transformare i pn la ultimul receptor, sunt montate diferite aparate de protecie

    (ntreruptoare automate cu declanatoare, sigurane fuzibile, relee termice) alese n funcie de

    cerinele impuse de poriunea respectiv a reelei.

    Deoarece curentul de defect parcurge toate elementele serie de pe calea de curent de la

    sursa de alimentare (transformator) pan la locul defectului, el poate influena i alte aparate

    dect cele care trebuie s elimine defectul produs.

    De aceea este necesar corelarea caracteristicilor de protecie pentru asigurarea

    selectivitii proteciei, adic s functioneze numai aparatul de protecie de pe tronsonul cu

    defect, restul instalaiei rmnnd sub tensiune.

    Selectivitatea se poate asigura prin timpul de acionare (n trepte cresctoare spre

    surs) sau prin valorile curentului de pornire a protectiei (ardere fuzibil).

    Selectivitatea ntre elementele de protecie n reelele electrice de joas tensiune se va face

  • 6

    analiznd comportarea acestora la suprasarcini i la scurtcircuit.

    Selectivitatea ntre elementele de protecie se va face comparnd caracteristicile timp-

    curent, astfel nct timpul de prearc al siguranei din amonte s fie mai mare decat timpul total

    al siguranei din aval sau timpul de declansare al intretruptorului.

    Selectivitatea la scurtcircuit se determin comparnd valorile de prearc al siguranei din

    amonte s fie mai mare dect al siguranei din aval sau al aparatului protejat.

    Pentru aparatele de protecie se poate calcula pentru curentul limit termic i timpul impus.

    Selectivitatea sigurantelor fuzibile poate fi analizata si din punct de vedere al

    stabilitatii dinamice a aparatelor de comutatie la scurtcircuit. De exemplu, in ansamblul

    siguranta-contactor-relee termice, siguranta asigura protectia la scurtcircuit, iar releele termice

    protecia la suprasarcina. Curentul limitat (taiat) de siguranta trebuie sa fie suportat de

    contactor.

    Functionarea selectiva a protectiei se verifica in mod riguros prin suprapunerea

    caracteristicilor de protectie ale dispozitivelor care lucreaza in serie.

    Vor rezulta diferente de timp intre timpii de actionare la aceleasi valori ale curentului.

    Selectivitatea este asigurata atunci cand diferentele de timp sunt suficiente.

    2.3 Siguranta

    Aceasta presupune actionarea protectiei numai cand este necesar, fara functionari

    intempestive, adica atunci cand nu au aparut defecte in instalatia protejata. Siguranta

    presupune o protectie bine proiectata (alegerea tipului schemei reglajului si calculul acestuia)

    si echipamente cu fiabilitate ridicata. Acestea se pot obtine printr-un grad crescut de integrare,

    folosind microprocesoare specializate.

    2.4 Sensibilitatea

    Instalatiile de protectie trebuie sa lucreze (actioneze) la abateri cat mai mici de la

    valoarea normala a marimii fizice controlate. Sensibilitatea protectiei se apreciaza prin

    coeficientul de sensibilitate, care pentru protectiile maximale de curent se calculeaza cu relatia

    in care se stabilete valoarea minima a curentului de scurtcircuit in momentul actionarii

    protectiei pentru un scurtcircuit metalic; valoarea curentului de pornire al protectiei,

    corespunzatoare circuitului de forta (primar) al instalatiei protejate.

    Coeficientul de sensibilitate poate lua valori intre 1,2...2,5, in functie de tipul protectiei

    si importanta instalatiei protejate. Atunci cand nu sunt satisfacute conditiile de sensibilitate se

    vor utiliza protectii complexe (de distanta, cu filtre)

    Pentru a asigura sensibilitatea, releele de protectie trebuie sa consume (absoarba) o putere

    redusa pentru actionare.

    2.5 Independenta de schema de conexiuni

    Protectia unei instalatii trebuie astfel proiectata incat sa actioneze corect, independent

    de configuratia schemei de conexiuni a sistemului electric la momentul respectiv (de numarul

    surselor in functiune si pozitia cuplelor). Corectitudinea functionarii protectiei se asigura

  • 7

    verificand selectivitatea in regim maxim si sensibilitatea in regim minim.

    2.6 Eficienta economica

    Cu toate ca in general costul echipamentelor de protectie este mic in comparatie cu

    costul instalatiilor protejate, cheltuielile de investitii si de exploatare vor fi comparate cu

    daunele produse in cazul nefunctionarii protectiei. De aceea, nu este indicat sa se faca

    economii la acest capitol. Pe langa aceste calitati, la alegerea instalatiilor de protectie se vor

    mai avea in vedere: gabaritul, elasticitatea in modificarea caracteristicilor de actionare,

    tipizarea (modularea) subansamblelor, invariabiliatea parametrilor reglati si a caracteristicilor

    indiferent de conditiile de functionare (vibratii, temperatura variabila, variatia regimului de

    functionare al instalatiei protejate). Proiectarea instalatiilor de protectie trebuie sa aiba ca

    obiectiv pastrarea continuitatii in alimentarea cu energie electrica a consumatorilor, chiar in

    cazul aparitiei unor defecte in sistem.

    3. PROTECTIA DE CURENT

    Se foloseste in general ca protectie maximala de curent. Actioneaza la aparitia unui

    supracurent in circuitul protejat ca urmare a unei suprasarcini sau a unui scurtcircuit. Se

    realizeaza cu relee de curent care actioneaza atunci cand curentul din circuitul protejat

    depaseste o anumita valoare de prag stabilita, numita curent de pornire (de actionare) al

    protectiei. Pentru ca protectia sa actioneze corect trebuie sa se in cont de anumii parametri:

    -curentul nominal al instalatiei;

    -curentul de sarcina maxima admis;

    -curentul de revenire al echipamentului de protectie.

    Aceste protectii se pot echipa cu relee primare, montate in serie pe circuitul protejat, la

    care curentul de actionare al releului sau cu relee secundare in montaj indirect, montate in

    secundarul transformatoarelor de curent.

    Schemele de principiu ale protectiei maximale de curent sunt prezentate in figurile a,b,c

  • 8

    La montajul indirect, tipul si curentul nominal al releului se aleg in functie de curentul

    de actionare al releului.

  • 9

    Curentul nominal al releului se alege astfel incat curentul de actionare determinat prin calcul

    sa poata fi reglat si sa indeplineasca conditia de sensibiltate.

    Acest tip de protectie este simplu, dar nu poate indeplini conditia de selectivitate,

    deoarece cresterea valorii eficace a curentului din circuit se poate datora unor scurtcircuite din

    interiorul zonei protejate, dar si scurtcircuitelor externe. Pentru asigurarea selectivitatii sunt

    necesare elemente suplimentare (de obicei relee de timp).

    Se pot folosi si protectii minimale de curent, de exemplu cele care functioneaza la

    intreruperea circuitelor de curent. [2]

    4. PROTECTIA DE TENSIUNE

    Protectiile minimale de tensiune actioneaza in cazul scaderii tensiunii, care poate avea

    loc la un scurtcircuit sau la intreruperea alimentarii. Releele minimale de tensiune actioneaza

    cand valoarea eficace a tensiunii U din circuitul protejat scade sub valoarea tensiunii de

    pornire a protectiei .

    In practica se utilireaza in general in montajul indirect, releul fiind conectat in secundarul

    transformatorului de tensiune. Pentru alegerea releului se calculeaza tensiunea de pornire a

    releului. Releul se alege astfel incat valoarea calculata sa poata fi reglata.

    In instalatiile de joasa tensiune, protectia de minima tensiune este asigurata de bobinele

    contactoarelor sau de declansatoarele de minima tensiune ale intreruptoarelor automate.

    Protectiile minimale de tensiune nu sunt selective, la un scurtcircuit scaderea tensiunii fiind

    resimtita si in exteriorul instalatie in care a aparut defectul.

    Protectiile maximale de tensiune se folosesc mai rar si actioneaza la cresterea tensiunii

    circuitului, U, peste tensiunea de pornire a protectiei.

    In general coeficientul de revenire , este definit ca raportul intre valoarea marimii de

    revenire a releului si valoarea marimii de actionare.

    5. PROTECTIA DIFERENTIALA

  • 10

    Protectia diferentiala lucreaza atunci cand apare o diferenta fazoriala intre curentii de

    la capetele zonei protejate.

    Curentii de la capetele zonei protejate se considera egali si in faza, deci: is1=is2; is1-

    is2=0

    La aparitia unui defect in afara zonei protejate (scurtcircuit in punctul K,) valoarea curentilor

    va creste proportional, diferenta lor ramanand tot zero.

    Daca apare un defect in interiorul zonei protejate (scurtcircuit in punctul K,), faza curentilor

    se modifica, deci:

    Prin releu va circula diferenta fazoriala a celor doi curenti si deci protectia va da comanda de

    declansare la depasirea valorii reglate. Principiul de functionare permite asigurarea unei bune

    selectivitati. iar valoarea redusa a curentului reglat la releu (mai mica decat la protectia

    maximala de curent) conduce la marirea sensibilitatii protectiei.

    Dupa modul de realizare, exista protectii diferentiale longitudinale si diferentiale

    transversale.

    6. PROTECTIA DE DISTANTA

    Protectiile de distanta se realizeaza cu relee de impedanta, care actioneaza la

    micsorarea impedantei circuitului protejat. Releele de impedanta functioneaza pe principiul

    balantei, masurand impedanta Z ca raportul U/I de la sursa la consumatori. In caz de

    scurtcircuit, tensiunea scade, curentul creste, deci Z scade.

    La aceste protectii reglajele de timp se stabilesc in functie de impedanta pana la locul

    defectului, permitand actionarea rapida la valori mari ale curentilor de scurtcirucit. Se elimina

    astfel dezavantajul protectiilor maximale de curent temporizate.

    Ele asigura o buna selectivitate si o rezerva pentru protectiile din aval. Sunt protectii

    complexe, care in ultima vreme se folosese si in retelele de medie tensiune.

    7. RELEE DE PROTECTIE

    Parametrii releelor de protectie caracterizeaza releele indiferent de tipul lor constructiv

    si se dau in cataloagele (prospectele) firmelor constructoare. Principalii parametri sunt:

    curentul nominal, tensiunea nominala, valoarea de actionare (pornire), valoarea de revenire,

    factorul de revenire, timpul propriu de actionare, puterea consumata, puterea comandata de

    contactele releului, numarul si pozitia normala (inchis, deschis) a contactelor, stabilitatea

    termica si dinamica.

    Clasificarea releelor se face dupa mai multe criterii:

    1) dupa modul de conectare: primare, secundare (montaj indirect);

    2) dupa modul de actionare: cu actionarea directa sau indirecta (prin intermediul altor relee

    sau dispozitive);

  • 11

    3) dupa principiul de constructie si functionare: electromagnetice de inductie,

    magnetoelectrice, electrodinamice, termice, electronice cu componente discrete sau cu

    microprocesoare;

    4) dupa caracteristica de timp: dependenta sau independenta; 5) dupa forma caracteristicii de

    lucru: cerc, elipsa, histerezis, semiplan etc

    8. RELEELE TERMICE

    Releele termice sunt elemente serie de circuit care asigura protectia instalatiilor

    electrice impotriva efectelor pe care le pot produce suprasarcinile de durata ale motoarelor

    electrice. Se folosesc relee termice tip TSA cu lamele bimetalice in montaj direct pana la si

    relee tip TSAW, in montaj indirect cu transformatoare de curent trifazate. Functionarea

    corecta a protectiei este influentata de diferentele care exista intre constantele de timp la

    incalzire ale motoarelor electrice protejate si ale releului de protectie, pentru durate diferite

    ale suprasarcinii.

    Protectia la suprasarcina a motoarelor de importanta deosebita se realizeaza numai cu ajutorul

    termistoarelor montate in infasurarile motoarelor. Circuitul de protectie poate fi prevazut si cu

    compensare in functie de temperatura mediului ambiant.

    Functionarea releelor termice este influentata de tempeatura mediului ambiant. Timpii

    de declansare sunt influentati si de starea rece (repaos) sau calda (functionare) in care se afla

    motorul protejat.

    Verificarea functionarii la suprasarcina a protectiei cu relee termice se face astfel: se

    regleaza la releu curentul rezultat din calcul si se porneste motorul din stare rece. Dupa ce a

    functionat 15 minute se scoate siguranta fuzibila de pe una din faze. Releul trebuie sa

    declanseze in cel mult 2 minute. Daca nu declanseaza, se va roti butonul de reglaj spre limita

    inferioara pana cand releul declanseaza. Se monteaza siguranta fuzibila, iar dupa pauza

    necesara se verifica daca releul nu declanseaza la pornire.[2]

    9. CALCULUL PROTECTIILOR

    INSTALATIILOR ELECTRICE

    Proiectarea instalatiilor de protectie consta in alegerea (intocmirea) schemei de

    principiu pe baza schemelor tip prezentate anterior, calculul reglajelor, alegerea releelor si

    verificarea calitatilor instalatiei de protectie. Schema instalatiei de protectie depinde de

    echipamentele protejate (generatoare, transformatoare, motoare, linii, bobine, condensatoare)

    si de importanta (complexitatea) instalatiei (sistemului) protejate.

    Se va prezenta modul de calcul al reglajelor pentru principalele tipuri de echipament si

    instalatii racordate la bara de medie tensiune de la consumatori.

  • 12

    10. PROTECTII NUMERICE

    Instalatiile de protectie din relee au cunoscut mai multe etape de dezvoltare. S-au

    utilizat initial relee electromecanice (termice, electromagnetice), care se folosesc si in prezent.

    Cresterea complexitatii instalatiilor si dezvoltarea tehnologica au facut posibila construirea

    releelor statice cu componente discrete, folosind elemente semiconductoare si traductoare, iar

    apoi cu circuite integrate. Acestea au permis imbunatatirea performantelor instalatiilor de

    protectie.

    In deceniul 8 o data cu descoperirea microcomputerului s-au dezvoltat protectiile numerice,

    care permit realizarea unor sisteme de protectie performante. Ele au fost utilizate mai intai ca

    protectii de rezerva.

    In prezent se fabrica diverse tipuri de protectii numerice specializate (protectii de distanta) sau

    complexe multifunctionale, care echipeaza linii, transformatoare, motoare, generatoare.[1]

    11. SISTEME DE PROTECTIE

    NUMERICE

    Asa cum spune Dumitru D.Sandu in referinta [1], la conceperea si realizarea

    sistemelor de protectie numerice s-a avut in vedere rezolvarea urmatoarelor cerinte: integrarea

    lor atat ca protectii separate in vechile instalatii, cat si ca sisteme de protectie in sisteme

    computerizate; realizarea unor interfete care sa permita implementarea lor in orice tip de

    instalatie; achizitia si transmiterea datelor si semnalelor de la si catre instalatiile protejate sa

  • 13

    se faca prin sisteme aliniate la standardele internationale, fiind compatibile cu alte sisteme;

    asigurarea competitivitatii economice cu sistemele clasice de protectie.

    In prima faza se utilizeaza transformatoarele de masura conventionale si sistemele de

    actionare asupra intreruptoarelor prin intermediul releelor de declansare. Pe parcurs vor fi

    concepute alte sisteme de achizitie primara a semnalelor analogice cu traductoare liniare, care

    vor permite reducerea gabaritului si a erorilor de masura.

    Fata de sistemele clasice de protectie au avantajul realizarii unui numar important de functii:

    achizitie, memorare si prelucrare, automatizare, monitorizare.

    Semnalele analogice primare care erau prelucrate direct de releele clasice de protectie

    sunt convertite in semnale tip binar. Numarul lor se reduce prin prelucrarile partiale locale

    efectuate de elementele componente ale sistemului numeric de protectie. Informatia binara

    este prelucrata cu ajutorul unor programe care au la baza algoritmi si parametri (conditii) de

    reglare a protectiilor.

    Pentru asigurarea functionarii corecte a protectiilor se folosesc diverse criterii: sensul

    de circulatie a puterii reactive pe linie, controlul tensiunilor de faza si homopolare, calculul

    impedantei prin derivare sau integrare numerica. Se pot utiliza elementele R si X pentru

    calculul impedantei si argumentului , iar pentru cresterea preciziei, metoda reflectarii

    impulsurilor. Prelucrarea numerica a semnalelor achizitionate se face dupa algoritmi ce permit

    determinarea unor marimi sintetice ca:

    -valorile efective, medii sau de varf ale U si I;

    - puteri active, reactive, aparente, defazaje, sau a unor marimi complexe rezultate din analiza

    spectrala (de exemplu analiza Fourier), din descompunerea in sisteme de componente de

    succesiuni directe, inverse medie tensiune si motoare. Ele sunt produse de firmele ABB,

    Siemens, English Electric, Merlin Gerin, iar in ultimii ani chiar de firme din tara. Experienta

    si rezultatele obtinute in exploatare vor permite in viitor extinderea acestor sisteme de

    protectie.

    Pe baza acestor principii au fost realizate baze de date care contin biblioteci de functii

    de protectie si biblioteci de programe.

    Partea de hard a echipamentelor numerice de protectie fiind unitara si modulata, functiile de

    protectie se aleg in concordanta cu caracteristicile si importanta echipamentului protejat, cu

    schema electrica a statiei la care este racordat, cu topologia retelei si cu cerintele tehnologice

    ale procesului. Se va avea in vedere existenta sau nu a altor instalatii de protectie analogica si

    numerica.

    Pentru cresterea sigurantei in functionare (fiabilitatii), sistemele numerice de protectie

    sunt prevazute in cazul echiparii agregatelor mari cu doua sisteme de hardware paralele. Ele

    se completeaza reciproc, iar la defectarea unuia, celalalt ramane in functiune. In plus aceste

    sisteme sunt prevazute cu functii de autotestare permanenta a starii elementelor protectiei, cu

    diagnostic si alertare a personalului de exploatare, prin sistemele de supraveghere centralizata.

    Sunt concepute astfel incat utilizatorul sistemelor numerice de protectie sa nu necesite

    cunostinte de programare. Cu ajutorul calculatorului personal se pot regla valorile de pornire,

    parametrii caracteristici si temporizarile protectiilor. Se pot de asemenea asocia diferite tipuri

    de protectie pe canalele de intrare, repartizarea impulsurilor de declansare a intreruptoarelor in

    sistem matriceal, coordonarea semnalelor binare interne si externe pentru asigurarea

    diferitelor functii de blocare a functionarii protectiilor sau a efectuarii unor manevre.

  • 14

    Utilizarea microprocesoarelor la realizarea instalatiilor de protectie a permis

    imbunatatirea calitatii si unele facilitati ale noilor sisteme: fiabilitate ridicata, depanare usoara,

    autotestare; flexibilitatea executarii reglajelor prin algoritmi numerici de urmarire a

    evenimentelor in timp; posibilitati de arhivare a reglajelor si testelor de verificare; sistem de

    operare accesibil prin tastaturi locale sau cu PC; executie compacta, cu elemente de separare

    galvanica, protectie impotriva campurilor electromagnetice, posibilitati de interconectare cu

    sisteme de supraveghere comanda si control centralizat; cost de achizitie rezonabil prin

    facilitatile pe care le creeaza in cazul unei exploatari corespunzatoare.

    Introducerea si dezvoltarea sistemelor numerice de protectie in sistemul energetic va permite

    imbunatatirea functionarii sistemelor de protectie in conditiile cresterii complexitatii

    evenimentelor.

    Utilizarea noilor sisteme de protectie necesita insusirea unor cunostinte noi in

    domeniul sistemelor de achizitie si prelucrare a datelor si acceptarea de catre oameni a unor

    noi tehnologii.

    12. CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA

    RELEELOR STATICE

    Avantajele introducerii releelor statice (electronice) in schemele de protecie dupa cum

    zice si Dumitru D.Sandu in referinta [1] sunt :

    Din punct de vedere al rapiditii de acionare, releele electronice statice (fr contacte) sunt

    superioare celor electromecanice, datorit eliminrii ineriei elementelor n micare. n plus,

    timpul propriu de acionare a releelor electronice este foarte redus (aproape nul), iar revenirea

    se produce mai rapid. Proteciile realizate cu relee electronice permit obinerea unor

    caracteristici de acionare complicate, necesare in cazul proteciilor complexe (de exemplu,

    protecia de distanta), ceea ce conduce la o bun selectivitate i sensibilitate a proteciei prin

    relee. n comparaie cu releele electromecanice, functioanrea releelor electronice este mai puin

    influenat de ocuri mecanice, vibraii, sau de prezena prafului in atmosfera. Durata mare de

    viata, independenta de conditile exploatrii, consumul redus de putere si numrul mare de

    acionari sigure (practic nelimitat) confer, de asemenea, nsemnate avantaje releelor

    electronice de protecii.

    O data cu apariia semiconductoarelor si a circuitelor integrate (de data mai recenta),

    proteciile cu relee electronice fara contacte au capatat o utilizare din ce in ce mai larga. Sa

    extins, tot o data , utilizarea releelor cu contacte in gaz (relee reed sau relee fara armatura).

    Schemele de protecie cu relee statice au permis aplicarea unora dintre principiile moderne ale

    automatici in tehnica proteciei prin relee (ca de exemplu, principiul adaptrii si cel al

    optimalitii).

  • 15

    12.1 Exemple de relee statice

    In figura urmtoare este reprezentata schema unui releu static electrionic, realizat cu

    tranzistore.

    Doua tranzistore identice T1 si T2 sunt conectate in montaj simetric.

    Intruct rezistenele R1=R2 si R1=R2 au valori relativ mari (de ordinul zecilor de kiloohmi),

    iar rezistenele Rc1=Rc2 sunt rezistene de sarcin (de circa 12k), rezult c valorile

    curenilor de circulaie I1 si I2, ca i ale curenilor din baza IB, sunt neglijabile n raport cu

    curenii de emitor IE sau de colector IC.

    S presupunem c numai tranzistorul T1 se afl n regim de conducie, adic rezistenta

    de sarcin (de colector R ct) este strabatut de un curent mare I ct (plus I 2 neglijabil), in timp ce

    prin rezistena de sarcin Rc2 curentul este practic zero (I 1 este neglijabil).

    Fa de o stare initiala n care T1 este blocat, potenialul colectorului C 1 crete (devine

    mai pozitiv). Acest lucru are ca efect scderea curentului I2, adic o pozitivare a bazei B2,

    paralel cu o negativare a punctului E2, datorit curentului IE1, ceea ce face ca tensiunea baza-

    emitor a lui T2 sa devin pozitiv, adic T2 s fie blocat. Pe de alt parte, starea de blocare a

  • 16

    tranzistorului T2, deci negativarea colectorului C2, creeaz o tensiune negativ baza-emitor a

    tranzistorului E1 i asigur astfel regimul de conducie al acestuia.

    Dac se aplica brusc o tensiune pozitiv de intrare U1 pe jonctiunea baza-emitor a lui T1,

    suficient pentru ca, pentru moment, UEB1 > 0, tranzistorul T1 se blocheaze, colectorul C1 se

    negativeaz, I2 creste, deci B2 se negativeaz, ceea ce are ca efect UBE2 < 0, adic T2 incepe sa

    conduc. Sistemul basculeaz , adic acelasi proces descris la nceput are loc invers (T2

    conduce, iar T1 este blocat) i curentul prin Rc2 creste brusc de la zero (deoarece IB1 + I1 sunt

    neglijabile) la o valoare relativ mare Ic2 (curentul de colector a lui T), ceea ce reprezint o

    functionare de tip releu.

    Condiia de funcionare a releului static prezentat este: plus U1 - UBE1, unde UBE1

    reprezint tensiunea baza-emitor a tranzistorului T1 in regim de conductie.

    Releul prezentat se mai numeste si bistabil (deoarece, in stare deschis, este stabil in

    ambele pozitii) sau trigger.

  • 17

    13. CONCLUZII

    In concluzie, tehnica actuala ne ofera o gama larga de tipuri de relee care le putem utiliza

    pentru protejarea instalatiilor electrice. Fiecare dintre acestea fiind specializate pe un anumit

    domeniu de protectie cum ar fi releele de tensiune pentru protectia la supratensiuni iar releele de

    curent la curenti mai mari decat cei doriti in instalatia de protectie.

    Protejarea instalatiilor electrice este foarte importanta deoarece pot reduce semnificativ

    pagubele cauzate de o defectiune, acestea limitandu-se in cel mai rau caz la costul instalatiei de

    protectie daca aceasta a fost bine proiectata.

    Daca avem o instalatie electrica neprotejata, foarte scumpa pierderile materiale pot fi imense

    in caz de defectiune iar de aceea renteaza si sunt foarte importante chiar si pentru siguranta

    muncitorilor, protejarea acestora.

  • 18

    BIBLIOGRAFIE

    [1] Dumitru D.Sandu, Dispozitive i circuite electronice, Editura Did.i Ped.,Bucureti,

    1995

    [2] Dan Mihoc, Protectia prin relee si automatizari in energetica Editura Didactica si

    Pedagogica, 1989

    [3] Pintilie Desanu Relee Electronice ISBN 5-86892-043-0

    [4]Sandu Razvan, Proiect Doctorat Relee de protectie

    http://www.librarie.net/autor/2581/dan-mihochttp://www.librarie.net/editura/Didactica%2Bsi%2BPedagogicahttp://www.librarie.net/editura/Didactica%2Bsi%2BPedagogica