Индукционное реле с короткозамкнутыми витками - раздел Энергетика, Назначение релейной защиты
Реле Состоит Из Электромагнита Охватывающего Своими Полюсами ...
Реле состоит из электромагнита охватывающего своими полюсами укрепленный на оси диск (рис. 4.4.3). На верхний и нижний полюсы электромагнита насажены короткозамкнутые витки, охватывающие часть сечения полюсов. Токи в обмотке Iр и короткозамкнутом витке Iк создают магнитные потоки Фр и Фк. Из-под сечения полюса I выходит результирующий магнитный поток Ф1, из-под второй части полюса – поток Ф2. Оба магнитных потока пронизывают диск, индуктируя в нем вихревые токи. Магнитные потоки сдвинуты по фазе, т.е. конструкция обеспечивает создание двух сдвинутых по фазе и смещенных в пространстве магнитных потоков.
Рис. 4.4.3
4.4.2.3. Токовое индукционное реле серии РТ–80 и РТ–90
Реле состоит из двух элементов индукционного с ограниченно зависимой характеристикой времени и электромагнитного – действующего мгновенно и называемого отсечкой.
Совместная работа обоих элементов позволяет получить характеристику времени, изображенную на рис. 4.4.4.
Рис. 4.4.4
Конструкция реле дана на рис. 4.4.5
Рис. 4.4.5
Индукционный элемент состоит из электромагнита 1 с двумя короткозамкнутыми витками (экранами) 2 на его верхнем и нижнем полюсах; подвижной рамки 8, которая может поворачиваться на своей оси на небольшой угол в подпятниках 30 и 31; алюминиевого диска 3, укрепленного вместе с червяком 4 на оси, вращающейся в подпятниках, расположенных в теле рамки; стальной скобы 14, укрепленной на рамке; зубчатого сектора 5, свободно лежащего на движке 32; тормозного постоянного магнита 7; устройства для регулировки времени срабатывания, состоящего из шкалы 25, винта 20 и движка 32; пружины 9, закрепленной на уголке 10 и удерживающей рамку в начальном положении; винтов 11, 12 и 13 для регулировки угла поворота рамки; сигнальных контактов 19, замыкающихся рычагом зубчатого сектора (только у реле типов РТ–83, 84 и 86).
Электромагнитный элемент, представляющий собой токовое реле мгновенного действия, состоит из стального якоря 15 с укрепленным на нем коромыслом 16 для поворота якоря и короткозамкнутым витком 26 для устранения вибрации; замыкающего стержня 27, который вместе с якорем образует магнитопровод электромагнитного элемента; регулировочного винта отсечки 22 со шкалой 23 и упорной пластинкой 24.
Кроме того, общим для обоих элементов являются: обмотка 29 с ответвлениями, выведенными на контактную колодку 21 с двумя контактными винтами 28; контакты реле 18, замыкающиеся изоляционным упором якоря 17, и механический указатель срабатывания, который на рис. 4.4.5 не показан.
Электромагнитная сила заставляет вращаться диск и притягивает рамку.
Наименьший ток, при котором происходит зацепление червяка с зубчатым сектором, называется током срабатывания индукционного элемента.
После зацепления зубчатый сектор поднимается и своим рычагом замыкает контакты. Время, через которое происходит замыкание контактов реле, зависит от начального положения зубчатого сектора и частоты вращения диска. Частота вращения зависит от величины тока в обмотке реле.
При увеличении тока в обмотках реле до 6...8 Iсрнаступает насыщение стали, вследствие чего при дальнейшем увеличении тока магнитный поток остается неизменным – реле начинает работать с одним и тем же временем срабатывания.
Если к обмотке подвести сразу большой ток, достаточный для притяжения якоря электромагнитного элемента к магнитопроводу, то реле будет работать без выдержки времени.
Реле типов РТ–85, 86, 95 имеют контакты специальной усиленной конструкции, предназначенные для выполнения защиты на оперативном переменном токе (см. рис. 4.4.6). Работа контактной системы заключается в следующем: вначале замыкаются контакты 1, а потом размыкаются контакты 2, таким образом катушка отключения выключателя подключается без разрыва цепи трансформатора тока.
Рис. 4.4.6
Все темы данного раздела:
Назначение релейной защиты
В электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы.
Повреждения: короткие замыкания – сверх ток, понижение напряжения – потеря
Требования к релейной защите
Селективность – способность отключать только поврежденный участок сети.
Элементы защиты
Пусковые органы – непосредственно и непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого оборудования и реагируют на возникновение КЗ и нарушение нормального режима р
Принципы выполнения устройств релейной защиты
Различают два способа включения реле на ток и напряжение сети.
Первичные реле – включены непосредственно (рис.1.5.1).
Вторичные реле – через измерите
Источники оперативного тока
Оперативный ток – питает цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики.
Основное требование к источникам оперативного то
Принцип действия
Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в силовую цепь. Вторичная обмотка замыкается на сопротивление нагрузки ZН – последовател
Параметры, влияющие на уменьшение намагничивающего тока
Ток Iнам состоит из активной и реактивной составляющих.
Iа.нам – обусловлена активными потерями на гистерезис и от в
Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки
Исходя из тока нагрузки, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации.
Например: Iраб.ма
Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
Схема соединения представлена на рис. 2.4.1, векторные диаграммы иллюстрирующие работу схемы на рис. 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.
Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
Схема соединения представлена на рис. 2.4.5, векторные диаграммы иллюстрирующие работу схемы на рис. 2.4.6, 2.4.7.
Соединение трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду
Схема соединения представлена на рис. 2.4.8.
Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности
Схема соединения представлена на рис. 2.4.12.
Последовательное соединение трансформаторов тока
Схема соединения представлена на рис. 2.4.13.
Нагрузка, подключенная к
Принцип действия
Существуют три основные разновидности конструкций электромагнитных реле:
1) с втягивающимся якорем;
2) с поворотным якорем;
3) с поперечным движением якор
Работа электромагнитного реле на переменном токе
Токовые реле
Токовые реле – электромагнитные реле, включенные на ток сети (непосредственно или через трансформаторы тока).
Для уменьшения нагрузки на трансформатор тока токовые р
Промежуточные реле
Применяются, когда необходимо одновременно замыкать несколько независимых цепей или когда требуется реле с мощными контактами для замыкания/размыкания цепей с большим током.
Реле времени
Служат для искусственного замедления действия устройств релейной защиты. Основное тре
Принцип действия токовых защит
При коротком замыкании ток в линии увеличивается. Этот признак используется дл
Защита линий с помощью МТЗ с независимой выдержкой времени
МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые трансформаторы, кабельные линии, мощные двигатели напряжением 6,
Выбор тока срабатывания защиты
Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей).
&nb
Чувствительность защиты
Ток срабатывания защиты Iс.з проверяется по условию чувствительности защиты:
Выдержка времени защиты
Для обеспечения селективности выдержки времени МТЗ выбираются по ступенчатому принципу (см. рис. 4.2.1).
Разница между временем действия защит двух смежных участков
Ток срабатывания токовых реле
Ток срабатывания токовых реле отстраивается не от максимальной нагрузки линии, а от длительной нормальной нагрузки Iн.норм в 1,5...2 раза м
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
Напряжение срабатывания Uсз выбирается исходя из двух условий.
1. Uсз<Uраб.мин – миним
Чувствительность реле напряжения
Чувствительность реле проверяется по формуле
, (4.16)
Напряжение срабатывания реле нулевой последовательности
Реле KV0 – реле максимального напряжения. Реле должно срабатывать при однофазных и 2 – фазных КЗ на землю. В нормальном режиме U0=0, однако за счет погре
Принцип действия защиты
Наряду с независимой защитой применяется МТЗ с зависимой и ограниченно зависимой характеристиками выдержки времени от тока.
Принцип действия индукционных реле
Реле состоит из подвижной системы, расположенной в поле двух магнитных потоков Ф1 и Ф2(рис. 4.4.2). Магнитные потоки с
Выдержки времени защит
Порядок определения выдержек времени защит с зависимой или ограниченно зависимой характеристикой
1. Вначале выбирают характеристику времени защиты, расположенной ближе к по
Схемы с питанием оперативных цепей защиты от блоков питания
Поскольку блоки питания (БП) выдают выпрямленное напряжение, схемы выполняются так же, как и схемы на постоянном токе.
Главный вопрос при выполнении защит на выпрямленном т
Поведение МТЗ при двойных замыканиях на землю
Трансформаторы тока на всех элементах сети данного напряжения устанавливаются на одноименных фазах. Это делается для селективного отключения линий в сети с изолированной нейтралью п
Область применения МТЗ
МТЗ применяется в качестве основной защиты для радиальных сетей до 10 кВ. Как резервная применяется в сетях всех напряжений.
Достоинства
1. Простота. 2. Над
Принцип действия
Токовая отсечка – разновидность токовой защиты, позволяющая обеспечить быстрое отключение КЗ.
Токовые отсечки (ТО) подразделяются на
– отсечки мгновенног
Ток срабатывания отсечки
По условию селективности защита не должна работать за пределами защищаемой линии АВ, в токе В (см. рис. 5.3.1):
IСЗ=kНIК(
Зона действия отсечки
Зона действия ТО определяется графически (рис. 5.3.1) или по формуле:
Время действия отсечки
При применении быстродействующих промежуточных реле (с временем срабатывания 0,02 с) tТО=0,04...0,06.
В схемах с промежуточными реле в расчетах
Отсечки на линиях с двусторонним питанием
Для определения тока срабатывания отсечек необходимо определить токи IКЗ(В)отG1 и IКЗ(А)отG2.
Сеть с односторонним питанием
Мгновенная отсечка защищает только часть линии, чтобы выполнить защиту всей линии с минимальным временем действия применяется отсечка с выдержкой времени:
Применение токовых отсечек
Токовые отсечки используются как основные (в сетях низкого напряжения) и резервные (сети высокого напряжения) защиты на линиях с односторонним питанием. На линиях с двусторонним пит
Принцип действия
Измерительные трансформаторы напряжения (ТН) по принципу действия и конструктивному выполнению аналогичны силовым трансформаторам.
Погрешности трансформаторов напряжения
Формула (6.1) справедлива лишь для идеального трансформатора, однако за счет падения напряжения DU в первичной и вторичной обмотках действительное значение вторично
Контроль за исправностью цепей напряжения
Повреждения во вторичных цепях ТН (КЗ и обрывы) могут вывести из строя оборудование релейной защиты или привести к неправильным её действиям.
При КЗ опасно увеличивается то
Необходимость токовой направленной защиты
Направленной называется защита, действующая только при определенном направлении мощности КЗ. Необходимость токовой направленной защиты (ТНЗ) возникает в сетях с двусторонним
Конструкция и принцип действия
Принципиальная схема индукционного реле направления мощности представлена на рис. 7.2.3.
Подвижная система реле выполнена в виде цилиндрического ротора, на него действуют д
Типы реле мощности
Выпускающиеся промышленностью типы реле мощности отличаются углом внутреннего сдвига.
Характеристики реле мощности
Мощность срабатывания
Срабатывание происходит, когда электромагнитный момент превосходит момент сопротивления пружины и момент трения оси:
&
Индукционные реле мощности типа РБМ
Имеется два основных варианта исполнения реле
1. РБМ 171 и 271 – включаются на фазный ток и междуфазное напряжение, jМ.Ч = – 45° и – 30°.
Блокировка максимальной направленной защиты при замыканиях на землю
Для отключения однофазных КЗ обычно применяются защиты, реагирующие на токи и напряжения нулевой последовательности.
Максимальная направленная защита (МНЗ), включаемая на ф
Ток срабатывания пусковых реле
Ток срабатывания пусковых реле выбирается исходя из двух условий.
1. Отстройка от токов нагрузки:
Выдержка времени защиты
Выдержки времени ТНЗ выбираются по условию селективности (рис. 7.6.3).
Мертвая зона
Мертвая зона – участок линии при КЗ, в пределах которого реле направления мощности не работает из–за того, что мощность на её зажимах оказывается меньше мощности срабатывания
Токовые направленные отсечки
Принцип действия токовых направленных отсечек (ТНО) такой же, как и у ненаправленных. Реле направления мощности не позволяет ТНО действовать при мощности КЗ, направленной к шинам. О
Оценка токовых направленных защит
Токовые направленные защиты являются основными защитами сетей напряжением до 35 кВ с двусторонним питанием. В сетях 110, 220 кВ ТНЗ применяются в основном как резервные, лишь иногда
Новости и инфо для студентов