Релейная защита работает с измеряемыми входными воздействиями: токами, напряжениями и дискретными состояниями. Для корректного выбора функций, уставок и проверки необходимо понимать, какие модели КЗ и режимов используются, что реально попадает на вход терминала, и как фиксируются события и осциллограммы для анализа.

Типовой терминал РЗА оперирует четырьмя группами входных данных:

Вся дальнейшая «модель аварии» для РЗА — это свод правил, как эти величины изменяются при КЗ или ненормальном режиме и как защита должна их интерпретировать.

В практических расчётах и настройках РЗА различают:

Каждый вид КЗ формирует свою комбинацию токов/напряжений и последовательностей (прямой/обратной/нулевой), что критично для выбора функций: МТЗ/ТО, направленные земли, дистанционные, дифференциальные, U/f и т.д.

Реальный ток КЗ — не «идеальный синус». Для РЗА существенны три компонента:

Именно по ней многие алгоритмы формируют действующие значения (RMS) и фазы.

Возникает из-за момента возникновения КЗ и параметров сети; вызывает асимметрию полуволн и может:

Особенно заметны в начале дугового процесса и в сетях с кабелями; обычно фильтруются, но могут влиять на дискретизацию/регистрацию и на качество первых отсчётов.

Практический вывод: при оценке быстродействия и устойчивости важно понимать, на каком временном окне алгоритм формирует измерение (1/4 периода, 1/2 периода, 1 период и т.п.) и как фильтруется DC-составляющая.

Сопротивление дуги добавляет к месту повреждения активную составляющую, которая:

На практике дуга особенно заметна при:

Следствие для настроек:

Ненормальный режим — состояние, которое не является коротким замыканием, но может привести к повреждению оборудования или нарушению устойчивости/качества электроснабжения. Для РЗА ключевое: симптомы режима часто слабее КЗ, поэтому выше требования к устойчивости и к смыслу выдержек времени.

Наблюдаемые признаки:

Релейная модель перегрузки обычно реализуется как:

Причины:

Наблюдаемые признаки:

Качания мощности 

Качания — режимные колебания углов/мощностей между узлами системы. Наблюдаемые признаки:

Технический смысл для РЗА:

Наблюдаемые признаки:

U/f-защиты обычно относятся к режимным: их задача — предотвращать повреждение оборудования и развитие системной аварии, поэтому у них часто доминирует выдержка времени и координация с автоматикой.

Дискретные сигналы (DI) в РЗА выполняют две функции:

Ключевое правило для проекта и эксплуатации: каждый DI должен иметь однозначное назначение «что разрешает/запрещает» и быть отражён в матрице логики и в перечне сигналов.

События — дискретные записи состояния (pickup, trip, вход/выход, блокировка, авария питания, состояние канала) с отметкой времени. Их ценность:

Минимально полезный состав событий:

Осциллограммы — записи аналоговых величин (токи/напряжения) и часто дискретов вокруг события. Их ценность:

Практическая рекомендация: для расследований осциллограмма без событий и события без осциллограммы дают неполную картину. Минимум — синхронизированная пара.

Без корректного времени невозможно:

Практическое правило: если анализ опирается на сравнение устройств, в отчёте должен быть отмечен статус синхронизации времени на момент события.

Для технической проверки «моделей воздействия» достаточно иметь: