Что такое отстройка реле

Все потребители электроэнергии подключаются к генераторному концу силовым выключателем. Когда нагрузка соответствует номинальной величине или меньше ее, то причины для отключения отсутствуют, а токовые защиты сканируют схему в постоянном режиме.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Выключатель может отключаться от токовых защит, когда:

1. величина нагрузки в результате возникновения короткого замыкания резко превысила номинальное значение и создались токи КЗ, способные сжечь оборудование. Отключение такой аварии необходимо выполнять максимально быстро;

2. за счет подключения дополнительных потребителей (либо по другим причинам) в схеме возникла перегрузка — ток незначительно превысил уставку. В результате происходит постепенный нагрев оборудования и токоведущих частей, когда нарушается баланс между отводом тепла в атмосферу и тепловым действием тока. В этом случае целесообразно отключать выключатель через небольшой интервал времени, создающий задержку в питаниия схемы, в течение которой излишние нагрузки могут самоустраниться;

3. направление тока через силовой выключатель резко изменилось на противоположное — сдвинулась фаза тока.

Под эти три случая аварийных ситуаций созданы следующий виды токовых защит:

Для работы токовых защит создаются измерительные комплексы, состоящие из:

измерительных трансформаторов тока (ТТ), преобразующих первичный ток во вторичное значение с заданным классом метрологической погрешности;

реле тока, настраиваемые на уставку срабатывания;

схема коммутации, передающая вторичный ток от ТТ к реле с минимально допустимыми потерями.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Токовая отсечка (ТО)

Ее назначение: максимально быстрая ликвидация коротких замыканий, возникающих в начале (минимум порядка 20% протяженности) рабочей зоны, хотя она в отдельных случаях может применяться и для всей линии полностью.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

В комплект токовой отсечки входят:

измерительный орган из реле тока, выставленного на срабатывание минимально возможной нагрузки при возникновении металлического замыкания в конце защищаемой зоны (или чувствительности);

промежуточное реле, на обмотку которого подается напряжение от сработавшего контакта измерительного органа. Выходной контакт промежуточного органа воздействует непосредственно на соленоид отключения силового выключателя, отключает его.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Как правило, этих двух реле бывает достаточно. В качестве исключения в состав токовой отсечки может быть введено реле времени, которое включается в логическую схему между измерительным и исполнительным органами для создания временно́й задержки срабатывания нескольких защит в целях их селективности.

Для обеспечения контроля действия цепей управления и отключения в схему вводятся цепи сигнализации на основе указательных блинкеров Кн, которые помогают оперативному персоналу анализировать состояние схемы и работу защит.

Технической характеристикой токовой отсечки является коэффициент чувствительности, определяющий отношение токов трёхфазного КЗ в начале линии к фактическому срабатыванию отсечки. Для токовой отсечки он выбирается ≥1,2.

Токовая максимальная защита (МТЗ)

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Назначение: защита объектов от токов, превышающих номинальные величины с учетом коэффициентов:

надежности срабатывания и возврата реле;

Такая отстройка создается для устранения возможностей ложных срабатываний при номинальном режиме.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

В комплект МТЗ входят те же компоненты, что и в токовую отсечку, но они обязательно дополняются реле времени, создающим задержку на срабатывание выключателя в целях обеспечения ступеней селективности.

Технической характеристикой МТЗ является коэффициент чувствительности, определяющий отношение токов междуфазного КЗ в конце линии к фактическому срабатыванию максимальной защиты. Для МТЗ он выбирается ≥1,5 для дальнего резервирования и ≥1,2 — внутри собственной зоны.

К токовым защитам в РЗиА также относится дифференциальная защита.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Коэффициент отстройки

Коэффициент отстройки kотс – множитель, используемый при расчетах для выбора уставки срабатывания, обеспечивающей селективное срабатывание устройства или алгоритма защиты.
Коэффициент отстройки kотс учитывает погрешности, вносимые измерительным трактом устройства релейной защиты и автоматики, неточность задания исходных данных расчета, а также необходимый запас (см. также коэффициент запаса kз).

Значение kотс зависит от вида защиты (максимальная токовая защита, токовая отсечка, защита нулевой последовательности и др.), схемы защиты и многих других факторов.
Значения коэффициента отстройки kотс не регламентированы в [1], в
отличие от коэффициента чувствительности kч, значения которого для разного
оборудования и присоединений заданы в ПУЭ.
Например, о продольной дифференциальной токовой защите в ПУЭ написано так «…защита должна быть осуществлена с отстройкой (выделено мною, ОГЗ.) от переходных значений токов небаланса (например, реле с насыщающимися трансформаторами тока)» (см.[1], с. 275).
Обычно рекомендованные значения коэффициента отстройки kотс приводят в методиках расчета уставок, например в [2, 3, 4, 5].
Для цифровых устройств релейной защиты значения коэффициента отстройки kотс обычно меньше, чем значения этого же коэффициента для устройств релейной защиты, построенных с применением электромеханических реле [2, 7].
В некоторых работах по расчету уставок вместо коэффициента отстройки используют коэффициент надежности отстройки или коэффициент надежности [5], обозначаемые соответственно kн или kнад. Применение этих коэффициентов вместо коэффициента отстройки kотс нельзя считать корректным [6, 8].
Наиболее последовательно и непротиворечиво понятие «коэффициент отстройки kотс» использовано в [9].

Литература
1. Правила устройства электроустановок. М. Госэнергонадзор России, 1998,
608 с.
2. СТО ДИВГ-046-2012. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6-10 кВ. Расчет уставок. Методические указания.
СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
3. СТО ДИВГ-048-2012. Линии электропередач 35-220 кВ. Дистанционная защита. Методика расчета уставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
4. СТО ДИВГ – 051-2012. Сборные шины и ошиновка станций и подстанций
35-220 кВ. Дифференциальная токовая защита. Расчетуставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
5. СТО ДИВГ – 053-2012. Линии 110-220 кВ. Дифференциальная защита.
Расчет уставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
6. Надежность релейной защиты. Нелады в терминологии// Материал расположен здесь: /blog/a-32.html
7. О.Г.Захаров. Цифровые устройства релейной защиты электродвигателей.
Алгоритмы и уставки. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2012, 82 с. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик» вып. 12 (168)]
8. Руководящие указания по релейной защите. Вып.9. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий 110-330 кВ. М.: Энергия, 1972
9. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем.
М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 с.

Источник

Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Машины год от года становятся все умнее – они уже самостоятельно вращают рулем, меняют жесткость подвески, делают водителю массаж пятой точки и многое другое… Однако конечный исполнительный механизм большинства электрических цепей автомобиля, скромная «рабочая лошадка» – это реле, практически не изменившее свою конструкцию аж с 1831 года, когда впервые было изобретено… Что обычному автовладельцу полезно знать о реле?

Как устроено и применяется реле

К ак известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.

Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.

Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.

Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…

Что нужно знать о работе реле?

Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».

Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.

В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.

Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.

Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.

Проверка реле

При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.

Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).

На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.

Источник

Принцип действия дифференциальных реле РНТ, ДЗТ, РНТМ, ДЗТМ

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка релеДо середины 70-х годов в России единственными серийно выпускаемыми реле специально для дифференциальных защит были реле с промежуточными насыщающимися трансформаторами. Сущность работы этих реле заключается в том, что апериодическая составляющая, присущая броску тока намагничивания и току небаланса, вызывает насыщение магнитопровода промежуточного трансформатора реле и резкое уменьшение сопротивления его ветви намагничивания и, тем самым, ухудшение трансформации в исполнительный орган реле.

Принцип действия дифференциальных реле с промежуточными трансформаторами поясняется на рис. 2.1 [5], где Bср – индукция в сердечнике трансформатора, соответствующая срабатыванию исполнительного органа; Внас и Вост – индукция насыщения и остаточная индукция.

Предположим, что вторичный ток – ток в исполнительном реле − незначителен и весь первичный ток является током намагничивания. Этому случаю соответствует ток, показанный на рисунке сплошной линией.

Пунктирной линией показан первичный ток с учетом размагничивающего действия вторичного тока, считая последний чисто индуктивным.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.1. Изменение индукции насыщающегося трансформатора при синусоидальном периодическом токе (а) и при броске тока намагничивания (б)

Из рис. 2.1 видно, что при подаче на вход реле синусоидального периодического тока − ЭДС на вторичной обмотке, соответствующая срабатыванию реле, будет пропорциональна изменению индукции за один период:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 1)

Подача на вход реле большего тока вызовет большее изменение индукции за период и обеспечит надежное срабатывание исполнительного реле.
При подаче на вход реле апериодического броска тока намагничивания (рис. 2.1, б), когда остаточная индукция неблагоприятна (−Bост), ЭДС на вторичной обмотке будет пропорциональна удвоенному значению индукции насыщения:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 2)

При благоприятной остаточной индукции (+Bост) и в последующие периоды ЭДС на вторичной обмотке насыщающегося трансформатора:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 3)

Для того, чтобы отстроиться от первого броска тока намагничивания при неблагоприятной остаточной индукции, необходимо:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 4)

Можно принять Bнас = 2Тл, тогда Bсраб > 1Тл
Выпускаются две разновидности реле с промежуточными насыщающимися трансформаторами: усиленной отстройки серии РНТ-560 и реле с торможением серии ДЗТ. Для этих реле принята величина индукции срабатывания Bср = 1,2 Тл.

Принцип действия дифференциальных реле серии РНТ

Трансформаторы тока могут преобразовывать без заметной погрешности однополярные броски тока в течение нескольких периодов. В дальнейшем трансформаторы тока насыщаются, апериодическая составляющая полностью поглощается их ветвью намагничивания и во вторичном токе появляются отрицательные полуволны. Изменение потока в магнитопроводе насыщающегося трансформатора становится весьма значительным, что может привести к срабатыванию реле.

Для предотвращения ложной работы защиты необходимо усилить действие апериодической составляющей или ослабить действие периодической составляющей при наличии апериодической.

Последнее можно получить путем намотки на сердечник промежуточного насыщающегося трансформатора дополнительной размагничивающей обмотки. Эта обмотка будет частично ослаблять действие периодической составляющей, в результате чего результирующая кривая тока как бы смещается относительно оси времени [6]. При этом обратные полуволны уменьшаются, а изменение потока будет малым, и реле ложно не сработает (рис. 2.2). При периодическом синусоидальном токе желательно компенсировать это размагничивающее действие.

Для выполнения этих функций в реле РНТ предусмотрена короткозамкнутая обмотка, намотанная на специальном промежуточном насыщающемся трансформаторе (рис. 2.3).

Магнитопровод насыщающегося трансформатора выполнен трехстержневым, сечение его среднего стержня в два раза больше сечений крайних стержней. На среднем стержне намотана первичная обмотка W1, состоящая из уравнительных и рабочих обмоток. Обмотки имеют дополнительные отводы для выравнивания коэффициентов трансформации токов плеч защиты и для ступенчатого регулирования тока срабатывания. На среднем и правом стержнях магнитопровода расположены обмотки W’КЗ и W’’КЗ, образующие с последовательно включенным регулируемым резистором R короткозамкнутый контур. Число витков короткозамкнутой обмотки на правом стержне в два раза больше числа витков на среднем стержне.
Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка релеС помощью резистора R = 0 −10 Ом меняется степень отстройки от переходного режима. Наибольшая степень отстройки будет при R = 0.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Рис. 2.2. Влияние дополнительного размагничивания

На левом стержне магнитопровода расположена вторичная обмотка, в цепи которой включен и исполнительный орган – реле РТ- 40 с регулировочном резистором R1.
Значения индукции, при которой срабатывает исполнительный орган, приняты равными 1,2 Тл для левого стержня и 0,4 Тл для среднего и правого стержней.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.3. Упрощенная схема реле РНТ

Принцип работы реле РНТ с усиленной отстройкой от апериодических токов может быть рассмотрен в двух режимах работы: при подаче на вход реле синусоидального тока и при подаче тока с апериодической составляющей.

При подаче синусоидального тока в первичную обмотку последний трансформируется во вторичную обмотку на левом стержне и в короткозамкнутую обмотку на среднем стержне, откуда он поступает в короткозамкнутую обмотку на правом стержне.

Магнитный поток, образованный в короткозамкнутой обмотке правого стержня, не только полностью размагничивает поток среднего стержня, но и изменяет направление потока правого стержня.

Поток правого стержня, суммируясь с магнитным потоком среднего стержня, направляется в левый стержень. Таким образом, часть первичного тока попадает во вторичную обмотку и в исполнительный орган путем двойной трансформации через короткозамкнутую обмотку.

Основные соотношения между токами и магнитными потоками могут быть получены при рассмотрении потоков в стержнях для режима, когда активное сопротивление в короткозамкнутой цепи равно нулю.

В этом случае магнитный поток от тока короткозамкнутой обмотки среднего стержня направлен примерно на 180 0 к потоку в среднем стержне.
Составим уравнение МДС по замкнутому контуру среднего и правого стержней с учетом того, что в условиях срабатывания индукция в этих стержнях мала и можно пренебречь МДС намагничивания стержней:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 5)

где I1, Iкз − ток в первичной и короткозамкнутой обмотках;
W1 − число витков первичной обмотки;
W’кз,W”кз − число витков в короткозамкнутых обмотках среднего и правого стержней.
Размагничивающее действие короткозамкнутой обмотки можно оценить условным первичным током, который создал бы тот же результирующий поток среднего стержня при отсутствии короткозамкнутой обмотки:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 6)

Тогда из (2 – 5, 2– 6) при W”кз = 2W’кз получим:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 7)

Таким образом, короткозамкнутая обмотка на среднем стержне уменьшает магнитный поток на 33%.
Так как в короткозамкнутой цепи активное сопротивление принято равным нулю, то индуктируемая ЭДС в катушке с W’кз на среднем стержне будет равна ЭДС в катушке с W’’кз:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка релеили

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

где Фср, Фпр − магнитные потоки в среднем и правом стержнях;
ω − угловая частота.
При W’’кз = 2W’кз получаем:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 8 )

Потоки в магнитопроводе реле связаны уравнением:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 9)

Из (2 – 8 ) и (2 – 9) следует:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 10)

Следовательно, короткозамкнутая обмотка на правом стержне добавляет во вторичную обмотку одну третью часть магнитного потока, т.е. третья часть магнитного потока, необходимого для срабатывания реле, создается путем двойной трансформации.

При подаче в первичную обмотку тока с апериодической составляющей последняя практически не трансформируется в короткозамкнутую цепь.

Апериодический ток (рис. 2.3) создает в среднем стержне магнитный поток, который разветвляется в левый и правый стержни, насыщает их и ухудшает трансформацию из первичной обмотки непосредственно во вторичную обмотку, как в обычном промежуточном насыщающемся трансформаторе, и, кроме того, ухудшает трансформацию из первичной обмотки в короткозамкнутую цепь и из нее во вторичную обмотку, таким образом, усиленная отстройка от апериодической составляющей достигается за счет особенно сильного ослабления доли двойной трансформации.

Влияние величины активного сопротивления в короткозамкнутой цепи сказывается в основном на доле двойной трансформации.

Если принять, что ток в короткозамкнутой цепи чисто активный, то магнитный поток короткозамкнутой обмотки будет перпендикулярен результирующему потоку среднего стержня, а если чисто индуктивный, то они будут совпадать. При срабатывании реле индукция в среднем и правом стержнях мала и вне зависимости от сопротивления короткозамкнутой цепи добавочный поток из левого стержня составит по величине одну треть от потока левого стержня (2.10).

Для чисто активного тока в короткозамкнутой цепи из прямоугольного треугольника, составленного из магнитных потоков правого и среднего стержней, можно получить, что доля потока правого стержня составит всего 12% от суммарного потока в левом стержне, т.е. двойная трансформация тока будет составлять 12% общего тока и мало влиять на отстройку от апериодической составляющей.

Опытное определение доли магнитного потока правого стержня действительно составило 33% при R = 0 и 15% при R = 100 Ом.
Таким образом, уменьшение величины активного сопротивления в короткозамкнутой цепи усиливает отстройку от переходных токов с большой апериодической составляющей.

Принцип действия дифференциальных реле серии ДЗТ

Реле серии РНТ не всегда может быть выполнено достаточно чувствительным из-за необходимости отстройки от периодического тока небаланса. Этот недостаток устранен в реле серий ДЗТ, в которых использован принцип магнитного торможения в сочетании с промежуточным насыщающимся трансформатором, аналогичным реле РНТ, но без короткозамкнутой обмотки.

Исключение короткозамкнутой цепи несколько ухудшает отстройку реле от апериодической составляющей переходного режима, что учитывается в расчетах большим коэффициентом отстройки от бросков тока намагничивания и переходных токов небаланса.

Дифференциальные реле с промежуточным насыщающимся трансформатором и с торможением кроме рабочих (уравнительных) обмоток, к которым подводится ток дифференциальной цепи, имеет одну (реле серии ДЗТ-11), три (реле серии ДЗТ-13, ДЗТ-23), четыре (реле серии ДЗТ-14, ДЗТ- 24) тормозных обмотки к которым подводится фазный ток одного (ДЗТ-11) или нескольких (ДЗТ-13,14,23,24) плеч дифференциальной защиты.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.4. Упрощенная схема реле ДЗТ-11

Магнитопровод насыщающегося трансформатора реле серии ДЗТ-11 (рис. 2.4) – трехстержневой с сечением среднего стержня в два раза больше крайних, т.е. такой же, как и у реле РНТ.

На среднем стержне расположены рабочие и уравнительные обмотки с отпайками для выравнивания коэффициентов трансформации плеч дифференциальной защиты и для ступенчатого регулирования тока срабатывания. На крайних стержнях расположены вторичные и тормозные обмотки. Вторичные обмотки на каждом стержне имеют одинаковое число витков и намотаны таким образом, чтобы ЭДС, наводимые в них от магнитного потока среднего стержня, складывались.

При протекании тока в тормозной обмотке создается тормозной магнитный поток, который замыкается только по крайним стержням, не попадая в средний стержень.

Тормозной поток наводит во вторичных обмотках ЭДС равные по величине и противоположные по фазе.

Поэтому результирующая ЭДС во вторичной обмотке от действия тормозного тока равна нулю. Тормозные обмотки имеют отпайки для регулировки величины тормозного воздействия, переключения выполнены таким образом, чтобы числа витков тормозной обмотки на левом и правом стержнях оставались одинаковыми. Маркировка и расчет числа витков тормозной обмотки производятся по числу включенных витков одного стержня насыщающегося трансформатора.

Эффект торможения заключается в том, что при протекании тормозного тока происходит подмагничивание крайних стержней, увеличивается магнитное сопротивление потоку рабочей обмотки и для создания рабочего потока, соответствующего срабатыванию реле, требуется больший рабочий ток. Таким образом, тормозной ток ухудшает трансформацию между рабочей (уравнительной) и вторичной обмотками, автоматически увеличивая ток срабатывания.

Реле серии ДЗТ-13 [7] с тремя тормозными обмотками выполнено с тремя трехстержневыми магнитопроводами, средние стержни которых схвачены общей катушкой, содержащей рабочие обмотки. Каждый из магнитопроводов имеет на крайних стержнях отдельные катушки со вторичными и тормозными обмотками. Так же, как и в ДЗТ-11, при изменении числа тормозных витков каждый стержень охватывается одинаковым числом витков, и обмотки соединяются так, что создаваемый ими магнитный поток замыкается только по крайним стержням, подмагничивая их.

Вторичные обмотки намотаны так, что ЭДС, наводимая тормозным потоком равна нулю, а наводимая рабочим потоком складывается.

Схема расположения обмоток на магнитопроводах насыщающихся трансформаторов реле серии ДЗТ-13 показана на рис. 2.5.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.5. Схема расположения обмоток на магнитопроводах реле серии ДЗТ-13

Каждая вторичная обмотка шунтируется регулируемыми резисторами R.

От части вторичных обмоток, соединенных параллельно, подключен исполнительный орган – реле РТ- 40. Принципиальные схемы реле серии ДЗТ приведены в [5, 7].
Для того чтобы выяснить принцип торможения для реле с несколькими тормозными обмотками, предположим, что тормозной ток протекает только по одной обмотке. Дифференциальный ток, протекая по рабочей обмотке, охватывающей средние стержни всех магнитопроводов, наводит на всех вторичных обмотках ЭДС. Однако эти ЭДС будут различны.

На вторичной обмотке магнитопровода, по тормозной обмотке которого протекает ток, ЭДС будет меньше из-за подмагничивания (насыщения) стержней магнитопровода (увеличения их магнитного сопротивления и уменьшения соответственно магнитного потока).

Под воздействием разности ЭДС часть тока от вторичной обмотки с большей ЭДС будет ответвляться в обмотку с меньшей ЭДС, не попадая в обмотку исполнительного органа. Это ответвление вторичного тока в обмотку с меньшей ЭДС приводит к увеличению тока срабатывания реле.

Если тормозной ток, протекающий по одной обмотке, распределить по нескольким тормозным обмоткам, то суммарный тормозной эффект будет меньше.

Это объясняется тем, что степень подмагничивания (насыщения) каждого магнитопровода будет меньше, чем степень подмагничивания одного суммарным тормозным током.

На рисунках введены следующие обозначения:
Fр и Fт − рабочие и тормозные ЭДС;
FΣлев = Fр + Fт − суммарная ЭДС в левом стержне для рассматриваемого момента времени;
FΣпр = Fр — Fт − суммарная МДС в правом стержне для того же момента времени;
Елев, Епр − ЭДС вторичной обмотки левого, правого стержней;
EΣ = Eлев + Eпр − суммарная ЭДС вторичной обмотки.
Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Рис. 2.6. Изменение магнитной индукции в крайних стержнях НТТ при отсутствии тормозной МДС:
а – зависимость магнитной индукции от МДС;
б – векторная диаграмма МДС в стержнях НТТ

На рис. 2.6 при отсутствии тока в тормозной обмотке суммарная ЭДС в условиях срабатывания будет равна Е’Σ = Е’лев + Е’пр = Еср. При протекании тока по тормозной обмотке, совпадающего по фазе с рабочим током (рис. 2.7), из-за насыщения стали левого стержня Е”Σ = Е”лев + Е”пр Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Рис. 2.7. Изменение магнитной индукции в крайних стержнях НТТ в зависимости от величин совпадающих по фазе МДС рабочей и тормозной обмоток:
а − в левом стержне;
б − в правом стержне;
в − суммарная ЭДС вторичной обмотки
Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.8. Изменение магнитной индукции в крайних стержнях НТТ в зависимости от совпадающих по фазе, но значительно различающихся по величине МДС рабочей и тормозных обмоток:
а – в левом стержне;
б – в правом стержне;
в – суммарная ЭДС вторичной обмотки

Например вдвое, индукция в левом стержне из-за насыщения возрастет незначительно и незначительно возрастет и ЭДС на вторичной обмотке левого стержня. В правом стержне изменится не только величина, но и знак суммарной МДС Е”Σпр и соответственно изменится знак и ЭДС, наводимой во вторичной обмотке правого стержня.

Результирующая ЭДС будет теперь определяться разностью ЭДС левого и правого стержней и заведомо будет меньше ЭДС срабатывания Еср.

Следовательно, для срабатывания реле потребуется еще больший рабочий ток. Если токи рабочей и тормозной обмоток сдвинуты по фазе на 90 0 (рис. 2.9), торможение оказывается меньше, чем при совпадении фаз рабочих и тормозных токов.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.9. Изменение магнитной индукции в крайних стержнях НТТ в зависимости от МДС рабочей и тормозной обмоток, сдвинутых по фазе на 90°:
а – в левом стержне;
б – в правом стержне;
в – МДС в левом стержне;
г – МДС в правом стержне;
д – суммарная ЭДС вторичной обмотки

Из рис. 2.6 − 2.9 можно сделать вывод, что при одинаковых значениях рабочих и тормозных МДС Е”Σ Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле

Рис. 2.10. Тормозные характеристики реле ДЗТ:

1 – зона срабатывания реле;
2 – зона срабатывания или торможения в зависимости от угла
между векторами тормозного и рабочего токов;
3 – зона торможения (не срабатывания реле)

Верхняя граничная характеристика используется для определения чувствительности реле (т.е. при условии максимального торможения), а нижняя характеристика – для выбора тормозных витков (т.е. в условиях наименьшего тормозного эффекта).

У реле с несколькими тормозными обмотками разброс тормозных характеристик зависит еще и от схемы питания тормозных обмоток.

Верхняя граничная тормозная характеристика определяется при соединении тормозных обмоток по такой схеме:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Нижняя граничная тормозная характеристика определяется при соединении обмоток по схеме:
Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Оценку поведения дифференциальных защит с торможением принято определять по величине коэффициента торможения kторм, представляющего собой отношение тока срабатывания к тормозному току:

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 11)

При выбранном числе тормозных и рабочих витков коэффициент торможения определяется по тормозным характеристикам по следующим выражениям:
– для реле серий ДЗТ-11

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 –12)

– для реле с несколькими тормозными обмотками

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле(2 – 13)

где Fср – МДС срабатывания, определяемая по тормозной характеристике;
Fторм – МДС торможения;
Wраб, Wторм – число витков рабочей, тормозной обмоток.
Для реле с несколькими тормозными обмотками в числителе введен коэффициент 2,0 в связи с тем, что при определении тормозной характеристики две тормозные обмотки с одинаковым числом витков включены последовательно.

Основные технические данные дифференциальных реле серий РНТ и ДЗТ

Реле серий РНТ и ДЗТ (при отсутствии торможения) выпускаются с МДС срабатывания, равной (100 ± 5) А (реле прежних выпусков типа РНТ-562 и ДЗТ-1, ДЗТ-3 имели МДС срабатывания 60 А). Реле имеет ступенчатое регулирование тока срабатывания. Диапазон регулирования тока срабатывания каждого реле определяется количеством витков рабочих (уравнительных) обмоток, которые можно выставить на реле.

Ток срабатывания исполнительного реле – реле РТ-40 – при синусоидальном входном токе составляет 0,16 – 0,17А, напряжение срабатывания – 3,5 – 3, 6 В.

Индукция срабатывания реле выбрана такой величины, чтобы обеспечить при двукратном токе срабатывания реле ток в исполнительном реле РТ-40 не менее 1,2 от тока срабатывания реле РТ-40 и при пятикратном токе срабатывания реле – не менее 1,35 от тока срабатывания реле РТ-40. Для реле Д3Т эти коэффициенты обеспечиваются при Кт = 0,35.

Время действия реле при токе, равном трехкратному току срабатывания, не превышает 0,04 с, а при двукратном токе – 0,05 с (для реле Д3Т при Кт = 0,35).

Разрывная мощность контакта реле в цепи постоянного тока с индуктивной нагрузкой (постоянная времени не более 5 мс) равна 60 Вт при напряжении до 250 В или токе до 2 А. Минимальное напряжение на контактах должно быть не менее 24 В.

Термическая стойкость обмоток с числом витков менее 100 находится в пределах 5 – 10 А, а с числом витков более 100 от 0,7 – 2,5 А (следует уточнять по паспортным данным).

Потребление обмоток реле определяется числом используемых витков и величиной тока, при котором необходимо определить потребление (зависимость мощности, потребляемой обмотками реле от тока в обмотке, даны в информациях завода-изготовителя).

Принцип действия дифференциальных реле серий РНТМ и ДЗТМ

Основными недостатками реле с промежуточными насыщающимися трансформаторами являются замедление срабатывания при наличии апериодической составляющей в переходном токе короткого замыкания в зоне действия и невозможность по условию отстройки от периодического броска тока намагничивания выполнить ток срабатывания дифференциальной защиты меньше номинального тока силового трансформатора.

В [6] были предложены схемные решения повышения чувствительности реле РНТ. Однако эти предложения не нашли применения на практике.

Проведенные исследования [8] показали, что общей отличительной особенностью бросков тока намагничивания и токов небаланса при насыщении трансформаторов тока в переходных и установившихся режимах внешнего короткого замыкания является несинусоидальность их формы тока, что выявило возможность дополнения реле с промежуточным насыщающимся трансформатором полупроводниковым устройством детектирования искажения формы дифференциального тока.

Полупроводниковое устройство автоматически увеличивает ток срабатывания реле РНТ или ДЗТ при искажении формы кривой дифференциального тока, что позволяет значительно повысить чувствительность реле при внутреннем синусоидальном токе короткого замыкания.

Модернизированные реле РНТМ и ДЗТМ состоят из собственно реле РТН и ДЗТ и полупроводникового устройства, не требующего постороннего источника питания.

Входным элементом устройства детектирования искажения формы дифференциального тока (в дальнейшем − устройство детектирования) является трансреактор TAV, первичная обмотка которого включается в цепь дифференциального тока реле. Для реле серий РНТ и ДЗТ нет электрической дифференциальной цепи, т. к. в реле осуществляется магнитное суммирование. Однако в реле РНТ имеется цепь, по которой протекает ток, пропорциональный дифференциальному току – это цепь короткозамкнутых обмоток. Поэтому первичную обмотку трансреактора следует подключить в цепь короткозамкнутых обмоток.

В реле серий ДЗТ отсутствует цепь с дифференциальным током, поэтому формирование тока, пропорционального дифференциальному току, должно осуществляться на самом трансреакторе.

Для этого первичная обмотка трансреактора имеет ответвления для выравнивания вторичных токов, и необходимые для выравнивания числа витков трансреактора подключаются последовательно с соответствующими рабочими обмотками насыщающегося трансформатора реле ДЗТ. Для упрощения предусматривается лишь грубое выравнивание, учитывая, что отстройка от токов небаланса осуществляется магнитным торможением самого реле ДЗТ.

Единственное требование, которое предъявляется к выбору числа витков трансреактора, – это обеспечение отстройки от броска тока намагничивания при включении силового трансформатора под напряжение с любой стороны.

Устройство детектирования должно иметь ток срабатывания меньше тока срабатывания самого ДЗТ со всех сторон защиты.

Наиболее простым способом увеличения тока срабатывания реле РНТ, ДЗТ является шунтирование исполнительного органа реле РТ-40 резистором.

Подключение шунтирующего резистора осуществляется симистором управляемым устройством детектирования.

Падение напряжения на открытом симисторе в несколько раз меньше напряжения срабатывания реле РТ-40, что позволяет включить последовательно с симистором переменный резистор для регулирования степени загрубления реле.

Принцип действия устройства детектирования основан на сравнении двух напряжений: первого – безынерционного пропорционального дифференциальному току, и второго – тоже пропорционального дифференциальному току, но с небольшой задержкой (инерционный элемент). При синусоидальном входном токе первое напряжение всегда больше второго, а при искажении формы входного тока в момент появления пауз или в полупериод с резким снижением тока второе напряжение за счет задержки окажется больше первого, что приведет к срабатыванию устройства детектирования и к увеличению тока срабатывания реле.

Принципиальная схема модернизированного реле РНТМ-565 приведена на рис. 2.11, а диаграмма токов и напряжений устройства детектирования – на рис. 2.12.

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.11. Принципиальная схема реле РНТМ-565

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка реле
Рис. 2.12. Диаграмма токов и напряжений устройства детектирования реле РНТМ ДЗТМ:

а – внутреннее КЗ с синусоидальным током;
б – бросок тока намагничивания;
в – внешнее КЗ при насыщении трансформаторов тока

Что такое отстройка реле. Смотреть фото Что такое отстройка реле. Смотреть картинку Что такое отстройка реле. Картинка про Что такое отстройка реле. Фото Что такое отстройка релеУстройство детектирования состоит из следующих узлов: входного устройства – трансреактора ТАV, схемы расщепления (конденсаторы С1, С2 и резисторы R1, R2), выпрямительного моста VS1, корректирующего элемента (конденсатор С3 и резистор R3), инерционного элемента (конденсатор С4, диод VD3 и резистор R4), схемы сравнения (транзисторVT1, диод VD4 и резисторы R5, R6), расширителя импульсов (транзисторVT2, диод VD5, конденсатор C5 и резисторы R7, R8, R9), полупроводникового ключа ( Устройство детектирования состоит из следующих узлов: входного устройства – трансреактора ТАV, схемы расщепления (конденсаторы С1, С2 и резисторы R1, R2), выпрямительного моста VS1, корректирующего элемента (конденсатор С3 и резистор R3), инерционного элемента (конденсатор С4, диод VD3 и резистор R4), схемы сравнения (транзисторVT1, диод VD4 и резисторы R5, R6), расширителя импульсов (транзисторVT2, диод VD5, конденсатор C5 и резисторы R7, R8, R9), полупроводникового ключа ( транзистор VT3, диод VD6, конденсатор C6, резистор R10, выпрямительный мост VS2).

Схема работает следующим образом. При внутреннем КЗ и синусоидальном токе (рис. 2.12, а) напряжения U1 и U2 имеют сглаженную форму и напряжение U1 больше напряжения U2 на величину падения напряжения на диодах VD3 и VD4 (U1 ≈ 1,2U2). Напряжение на переходе «эмиттер – база» транзистора VT1 имеет обратную полярность, транзистор VT1 постоянно закрыт и устройство детектирования не работает.

При броске тока намагничивания в дифференциальном токе возникают паузы или при одновременном насыщении трансформаторов тока во второй полупериод появляются отрицательные полуволны, но значительно меньшей величины и несинусоидальной формы («трансформированный» бросок тока намагничивания). При возникновении пауз в дифференциальном токе или в полупериоды «трансформированного» броска тока намагничивания (рис. 2.12, б) появляются интервалы времени, когда напряжение U2 на емкости инерционного элемента C4 превышает напряжение U1 на выходе корректирующего элемента. Напряжение на базе транзистора VT1 становится более отрицательным по отношению к эмиттеру, и транзистор VT1 открывается, с конденсатора C4 на резистор R6 подается напряжение, длительность импульсов которого зависит от длительности пауз.

Расширитель импульсов преобразует импульсы напряжения на резисторе R6 в постоянное напряжение U4 на вход полупроводникового ключа.

Если напряжение U4 превышает порог срабатывания, транзистор VT3 открывается и через выпрямитель VS2 напряжение подается на управляющий электрод симистора VD7. Симистор открывается и подключает резистор R′ш параллельно обмотке реле РТ-40. Степень загрубления определяется величиной резистора R′ш и может изменяться в пределах от двух до пяти.

При значительном увеличении напряжения на входе расширителя импульсов увеличивается падение напряжения на резисторе R8, транзистор VT2 открывается, подключая параллельно конденсатору C5 резистор R7, тем самым уменьшается постоянная времени разряда конденсатора C5.

Это необходимо для исключения задержки на возврат устройства детектирования после исчезновения искажения формы дифференциального тока при большом входном сигнале на входе расширителя импульсов.
Аналогично будет работать устройство детектирования в режиме внешнего короткого замыкания и насыщении трансформаторов (рис. 2. 12, в), когда дифференциальный ток будет иметь форму импульсов и пауз.

Конденсатор C3 корректирующего элемента предназначен для исключения излишнего срабатывания устройства детектирования в режиме внутреннего короткого замыкания и полной погрешности трансформаторов тока до 20%, при большей погрешности устройство детектирования может сработать, но задержки срабатывания не произойдет, так как ток в реле будет превышать увеличенный за счет подключения резистора R′ш ток срабатывания.

В дифференциальных защитах понижающих трансформаторов из-за регулирования напряжения под нагрузкой, неточности установки расчетного числа витков возможно протекание периодических токов небаланса, что может привести к отказу срабатывания устройства детектирования. Для предотвращения этого в реле РНТМ введен канал загрубления по току плеча, состоящий из промежуточного трансреактора TA2, переменного резистора R11, выпрямительного моста VS3, конденсатора C7, стабилитрона VD11, резисторов R12, R13, диода VD12. Первичная обмотка трансреактора TA2, уравнительная обмотка W1ур и рабочая обмотка Wр насыщающегося трансформатора включается в плечо защиты со стороны низшего напряжения силового трансформатора (со стороны тупикового питания нагрузки).

При превышении током плеча предельного значения тока нагрузки силового трансформатора с учетом возможной его перегрузки выходное напряжение канала загрубления поступает на вход полупроводникового ключа, который срабатывает и загрубляет реле РНТМ.

При внутреннем коротком замыкании ток по первичной обмотке трансреактора на протекает, канал загрубления не работает.

Порог срабатывания канала загрубления по току плеча определяется стабилитроном VD11, а ток срабатывания регулируется переменным резистором R11. Стабилитроны VD1, VD2, VD8-10 предназначены для защиты полупроводникового устройства от перенапряжений.

Модернизированное реле ДЗТМ состоит из реле ДЗТ-10 и полупроводникового устройства, аналогичного устройству реле РНТМ, но без канала загрубления.

Таким образом, реле серий РНТМ и ДЗТМ имеют два тока срабатывания: низший ток срабатывания Iс.р.1, когда устройство детектирования не работает, для дифференциальных защит трансформаторов может быть принят (0,3 – 0,5)Iном трансформатора; высший ток срабатывания Iс.р.2 при токах небаланса в режиме внешнего короткого замыкания и бросков тока намагничивания, когда срабатывает устройство детектирования для дифференциальных защит трансформаторов (1,2 – 2,0)Iном трансформатора.

Реле РНТМ и ДЗТМ имеют меньшую задержку на срабатывание при внутреннем коротком замыкании с апериодической составляющей благодаря меньшему току срабатывания.

Реле с промежуточными насыщающимися трансформаторами реагирует на значение отрицательной полуволны, увеличивающейся в течение переходного короткого замыкания, поэтому условия срабатывания наступают тем раньше, чем меньше ток срабатывания.

Для контроля исправности устройства детектирования и установки токов срабатывания служит накладка, имеющая три положения: «нейтральное», «работа» и «проверка». При установке накладки в положение «проверка» (5’ – 4’) происходит срабатывание устройства детектирования при синусоидальном входном токе, реле РНТМ, ДЗТМ загрубляется и при помощи переменного резистора R′ш выставляется требуемый высший ток срабатывания. При переводе накладки в положение «работа» устройство детектирования не срабатывает при синусоидальном токе. В этом режиме выставляется низший ток срабатывания установкой штепсельных винтов на промежуточном насыщающемся трансформаторе. В нейтральное положение накладка устанавливается во время регулировки канала загрубления.

Для защит с реле РНТ и ДЗТ, уже находящихся в эксплуатации, разработано автономное бесконтактное устройство (УБ) для детектирования искажения формы дифференциального тока, принцип действия которого аналогичен принципу действия устройства в реле РНТМ. Несмотря на положительный опыт эксплуатации, в широкое серийное производство приставка не была внедрена.

Регулировку и проверку реле с промежуточными насыщающимися трансформаторами следует выполнять в соответствии с рекомендациями [5] и [7]. Особо следует обратить внимание на необходимость обеспечения синусоидальной формы кривой тока, подаваемого в первичную обмотку насыщающегося трансформатора. При использовании источника с синусоидальным напряжением необходимо последовательно с обмоткой реле включить добавочный резистор с минимальным сопротивлением в семь – десять раз больше полного сопротивления обмотки при токе срабатывания.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *