Реле блокування (ANSI 86) — чому спрацювання захисту не скидається саме, а вимагає ручного скидання

Посібники про диференціальний захист трансформатора (87T), диференціальний захист двигуна (87M) та диференціальний захист системи шин (87B) розглядають, як виявляється внутрішнє пошкодження об'єкта, що захищається. Ця стаття розглядає функцію, яка сама не виявляє пошкодження, але визначає, що відбувається після його виявлення: реле блокування (англ. lockout relay або master trip relay), позначуване кодом ANSI 86.

Роль реле блокування: посередник, а не детектор

Реле 86 саме не містить жодної вимірювальної функції струму, напруги чи опору — воно реагує виключно на команду відключення від одного або кількох захисних реле (наприклад, 87T, 87M, 87B або реле максимального струму чи замикання на землю), а потім одночасно виконує два завдання:

• Розмноження команди: одиничний сигнал відключення від захисного реле перетворюється через реле 86 на кілька незалежних вихідних контактів із високою струмовою навантажувальною здатністю — необхідних для одночасного відключення вимикача, увімкнення сигналізації, відправлення повідомлення в SCADA, активації блокування замикання того ж або сусіднього вимикача, а також керування іншим пов'язаним обладнанням.
• Фіксація стану (латчинг): реле 86 залишається у відключеному/заблокованому стані навіть після того, як вихідний сигнал захисту вже зник, поки воно не буде усвідомлено скинуте.

Чому ручне скидання, а не автоматичне відновлення

Для захисної функції, що вказує на внутрішнє пошкодження важливого або дорогого об'єкта — внутрішнє пошкодження обмотки трансформатора чи двигуна, або пошкодження системи шин — автоматичне відновлення після спрацювання небажане: на відміну від короткочасного пошкодження на повітряній лінії (див. посібник про автоматичне повторне увімкнення (79)), внутрішнє диференціальне пошкодження майже завжди являє собою стійке, фізичне пошкодження об'єкта, що захищається. Реле 86, що звільняється лише після усвідомленого, ручного скидання, змушує людину спочатку дослідити причину спрацювання — наприклад, шляхом огляду трансформатора, двигуна чи системи шин і, за потреби, виконання вимірювання опору ізоляції — перш ніж установку буде знову увімкнено під напругу. Без цього ручного кроку установка зі збереженим внутрішнім пошкодженням могла б багаторазово вмикатися й вимикатися, з ризиком подальших, накопичувальних пошкоджень.

Електромеханічне реле блокування проти цифрового

Традиційно реле 86 являє собою електромеханічний пристрій із фізичним, вручну керованим важелем або кнопкою скидання, яка наочно показує заблокований стан і повертається в нормальне положення лише після фізичного втручання. Сучасні цифрові захисні реле можуть реалізувати аналогічну функцію блокування програмно, але лежачий в основі принцип — фіксація команди, поки уповноважена особа усвідомлено її не скине — залишається тим самим, незалежно від того, реалізовано це електромеханічно чи цифровим способом.

Увага: точний розподіл того, які захисні функції підключені до якого реле блокування, і яка процедура скидання застосовується, визначається проєктом конкретного розподільчого пристрою; ця стаття розглядає принцип, а не готову таблицю підключень для кожної установки.

Практична значущість

При дослідженні відключеного вимикача важливо спочатку перевірити, яке реле блокування спрацювало і яка лежача в його основі захисна функція це спричинила, перш ніж переходити до скидання — саме реле блокування зазвичай показує лише те, що відбулося відключення, але не обов'язково точну причину; цю інформацію потрібно окремо отримати з підключеного захисного реле чи журналу подій.

Типові помилки

1. Скидання реле блокування без попереднього дослідження лежачої в основі причини спрацювання — це може знову подати напругу на установку зі збереженим внутрішнім пошкодженням до того, як пошкодження буде фактично усунено.
2. Підключення кількох критичних захисних функцій до одного реле блокування без достатньої кількості незалежних вихідних контактів — це може обмежити необхідні одночасні дії (відключення вимикача, сигналізація, блокування сусідніх вимикачів).
3. Відсутність періодичного функціонального випробування електромеханічного реле блокування — реле, яке не спрацьовувало роками, при реальному пошкодженні може несподівано не зафіксуватися або не скинутися коректно.
4. Застосування автоматичного повторного увімкнення (79) до вимикача, керованого через реле блокування, без правильного розділення цих двох функцій — стійке внутрішнє пошкодження завжди повинне залишатися заблокованим, навіть якщо вимикач в іншому місці налаштований на автоматичне повторне увімкнення.

Пов'язані матеріали

• Диференціальний захист трансформатора (87T)
• Диференціальний захист двигуна (87M)
• Диференціальний захист системи шин (87B)
• Автоматичне повторне увімкнення (ANSI 79)