Самым ненадежным элементом систем электроснабжения являются воздушные линии электропередачи (ВЛЭП) из-за их большой протяженности и влияния на них большого числа различных внешних воздействий.
В городских сетях около 85% отключений приходится на долю ВЛЭП, а в сельских сетях – 90-95 % [1].
Отказом ВЛЭП называется всякое вынужденное отключение при ее повреждениях. Причинами аварий могут быть природные условия, а также человеческий фактор, в т. ч. ошибки оперативного персонала.
Основным видом повреждений линий являются КЗ. Наиболее часто встречаются однофазные замыкания на землю. На их долю приходится до 65% общего числа замыканий.
Трехфазное КЗ – наиболее распро страненный вид повреждения, вызывающий появление наибольших токов КЗ. Поэтому трехфазное КЗ является расчетным при определении максимального тока КЗ.
Для предотвращения аварийных режимов в системах электроснабжения предусмотрена релейная защита (РЗ), которая регистрирует повреждение и подает сигнал на отключение.
Таким образом, РЗ является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем и электрических сетей. Блок-схема РЗ (рис.1) содержит следующие основные органы [2]:
• измерительный орган (ИО), непрерывно контролирующий состояние защищаемого объекта и определяющий условия срабатывания (или несрабатывания) в соответствии со значениями параметров электрических сигналов, поступающих на его вход от измерительных преобразователей трансформаторов тока и напряжения;
• логический орган (ЛО), принимающий от исполнительного органа дискретные сигналы, формирующий логические сигналы и подающий выходной сигнал о срабатывании РЗ на управляющий орган (УО);
• управляющий (исполнительный) орган, формирующий на основе сигнала ЛО управляющее воздействие на выключатель Q защищаемого объекта;
• источник стабилизированного питания (ИСП), необходимый для приведения в действие ЛО и УО, а также питания ИО.