Качество релейной защиты оценивают по трём базовым критериям: чувствительность, селективность и быстродействие. Эти критерии должны быть выражены в измеримых показателях и подтверждены расчётами и испытаниями. Формулировка «защита хорошая» без численных проверок не имеет смысла.

Чувствительность — способность защиты надёжно распознавать повреждение (или опасный режим) в заданной зоне при минимально ожидаемых входных воздействиях: минимальных токах КЗ, минимальных напряжениях, неблагоприятных углах, сопротивлении дуги и т.п.

Чувствительность всегда привязана к:

Для защит, где решающей величиной является ток, удобен критерий коэффициента чувствительности: Кч=Iповр,мин/Iсраб

где, Iповр,мин — минимальный ожидаемый ток повреждения в контрольной точке, Iсраб — уставка срабатывания (с учётом характера измерения: фазный/нулевой, действующее/амплитудное, фильтры и т.п.).

Для иных принципов (дистанционная, дифференциальная, частотная, напряженческая) критерий формулируется аналогично через «минимальное ожидаемое воздействие / порог принятия решения»:

Практический смысл критерия: в расчётных точках должна существовать гарантированная дистанция от порога, чтобы погрешности измерения, дуга и режимные факторы не переводили работу в «на грани».

Минимальный набор проверок включает:

Селективность — способность защиты отключать только повреждённый элемент (или минимально необходимую часть схемы) при всех предусмотренных видах повреждений и режимов, не отключая неповреждённые элементы.

Селективность бывает:

Селективность подтверждается не одним числом, а набором проверок:

• Матрица отключений;

Для каждого типового повреждения должно быть определено, какие выключатели обязаны отключиться, а какие — не должны.

Для соседних защит должно выполняться условие: при повреждении в зоне А основная защита А действует быстрее/приоритетнее, а защиты соседних зон — либо не действуют, либо действуют как резерв с выдержкой.

Защита не должна отключать объект при внешнем КЗ за границей её зоны (особенно важно для дифференциальных и высокочувствительных функций).

Минимальный набор проверок:

Результат проверки должен оформляться как согласование:

Быстродействие — способность защиты обеспечить требуемо малое время ликвидации повреждения. Для практики важно разделять:

Для протоколов и анализа используйте единый набор времен:

Быстрое отключение наиболее важно там, где:

Практическое правило: быстродействие не должно достигаться ценой потери селективности и устойчивости, если это не предусмотрено архитектурой резервирования/восстановления.

Главная задача — получить одновременно достаточную чувствительность, селективность и быстродействие. Типовая последовательность проверки:

Определите, что должно отключаться при каждом сценарии, и согласуйте зоны/ступени.

Проверьте минимальные токи/симптомы повреждений на конце зоны и в минимальной схеме. При нехватке чувствительности корректируйте принцип/ступень, а не «подкручивайте всё подряд».

Оцените время “условие → команда → отключение”. Если время не проходит — разделяйте проблему: алгоритм/уставки/выдержка или выключатель/цепи.

Проверьте внешние КЗ, пуски, броски намагничивания, качания и переходные процессы: повышение чувствительности не должно превращаться в ложные отключения.

• Чувствительность проверяют только в максимальном режиме

В результате защита «проходит» по току, но не сработает в минимальной схеме.

• Селективность оценивают только по времени

Игнорируя зоны, логические блокировки и ремонтные положения.

• Быстродействие считают только по времени защиты

Без учета t_breaker — получается «быстро в отчёте», но не быстро в реальности.

• Подменяют селективность “перестраховкой”

Завышают уставки/выдержки, чтобы «не отключало лишнего», и теряют чувствительность/устойчивость энергоснабжения.

• Не фиксируют критерии в протоколах

Без t_trip, t_breaker, сценария и подтверждений результат непроверяем и неповторяем.