Полупроводниковые реле частоты

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 99 из 137Следующая ⇒

i

о,1 о,г о,з о,ч о,5 цбо,7

Рис. 4-5. Характеристика от­стройки от апериодической со­ставляющей Е ~f(k) реле РНТ-565 РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-567, РНТ-567/2.

' — R-КЗ ^{=0; 2}~«к.₃ = ^{10 ОИ}

стройки реле от апериодической составляющей, которая задается кривыми e=f (k) (рис. 4-5), представляющими собой зависимость отношения синусоидального тока сра­батывания реле при наличии постоянной составляющей тока к синусоидальному току срабатывания реле при отсутствии постоянной составляющей тока (е) от отно­шения постоянной составляющей тока к синусоидально­му току срабатывания при наличии постоянной состав­ляющей тока (k).

0 0

0 0

Рис. 4-6. Упрощенная схема реле ДЗТ.

При малом значении апериодической составляющей (малом k) кривые на рис. 4-5 при R_K3—0 и ^_я.,= ЮОм совпадают, так как R_K3 не влияет на ток /_[(. При боль­шем значении апериодической составляющей (при боль­шем k) индукция в трансформаторе ТТ2 увеличивается и изменение R_K.₃ приводит к изменению величины тока
/_к и его фазы относительно тока 1\ и степень отстройки реле от апериодической составляющей оказывается за­висимой ОТ i?_K.3-

В связи с этим интересно отметить, что применение короткозамкнутой обмотки только на одном двухстерж- невом сердечнике, например, при закорачивании обмот­ки w'_K3 трансформатора ТТ1 на резистор R_K3 при отсут­ствии трансформатора ТТ2 на рис. 4-4 не улучшает от­стройку реле от апериодической составляющей входного тока, а только увеличивает первичный ток срабатыва­ния реле.

Реле с магнитным торможением серии ДЗТ. В ряде случаев ток небаланса при внешних к. з. может дости­гать больших значений, вызывая срабатывание реле. Это Может быть при неполном выравнивании из-за не­возможности установки на реле расчетного числа витков, различной токовой погрешности трансформаторов тока разных плеч защиты или при регулировке напряжения силового трансформатора под нагрузкой изменением его коэффициента трансформации, приводящей к разба- лансировке защиты. Для исключения ложной работы защиты в этих случаях применяют реле серии ДЗТ, ко­торые благодаря тормозным обмоткам автоматически загрубляются токами внешних к. з. Эти реле включа­ются так, чтобы при внешних к. з. хотя бы одна обмотка торможения обтекалась этим током. В реле ДЗТ отсут­ствует короткозамкнутая обмотка и отстройка от апе­риодической составляющей входного тока осуществляет­ся только благодаря насыщению трансформатора НТТ. Поэтому реле ДЗТ хуже отстроены от переходных токов небаланса (апериодической составляющей), чем реле РНТ, но лучше отстроены от установившихся токов не­баланса.

Упрощенная схема реле ДЗТ показана на рис. 4-6. Сердечник насыщающегося трансформатора реле ДЗТ такой же, как у реле РНТ. Первичные обмотки (рабочие и уравнительные) расположены на среднем стержне. Вторичная обмотка состоит из двух одинаковых секций ^w'₂ и w2 , которые расположены на крайних стержнях. Реле тока РТ подключено к части витков вторичной об­мотки, а резистор R_m для плавной подрегулировки тока срабатывания подключен к полному числу витков этой обмотки. Тормозная обмотка также состоит из двух оди­наковых секций w'y и да", расположенных на крайних стержнях. На регулировочной колодке реле выбито чис­ло витков отводов одной секции тормозной обмотки, которое при определении всех характеристик реле ус­ловно считается числом витков всей тормозной обмотки. Это принято для удобства выбора числа витков рабочей (уравнительной) и тормозной обмоток при эксплуата­ции реле, так как сечение крайних стержней трансфор­матора НТТ в 2 раза меньше среднего и при приведении тормозной обмотки к среднему стержню, на котором расположена обмотка w_v, число витков тормозной обмот­ки оказывается равным числу витков ее одной секции оv'Jwl).

Тормозной ток /_т создает в трансформаторе НТТ тор­мозной поток Ф_т, который замыкается только по край­ним стержням. Магнитные потоки от секций тормозных обмоток w'_T и в среднем стержне взаимно компен­сируются и магнитная связь между обмотками w_T и w_p отсутствует. Тормозной поток Ф_т наводит в секциях вто­ричной обмотки w'₂ и w"₂ одинаковые по абсолютным значениям, но противоположные по фазе э. д. с. В ре­зультате суммарная э. д. с. на вторичной обмотке равна нулю и ток в реле РТ от тормозного тока отсутствует. Назначение тормозной обмотки заключается в насыще­нии и увеличении магнитного сопротивления крайних стержней магнитопровода НТТ.

Рабочий ток /_р создает в среднем стержне рабочий поток Ф_р, замыкающийся по крайним стержням магни­топровода. Пропорционально этому потоку в секциях вторичной обмотки w'₂ и w"₂ наводятся одинаковые по абсолютным значениям и совпадающие по фазе э. д. е., а их суммарная э. д. с. вызывает ток в реле РТ. Значе­ние рабочего потока в крайних стержнях определяется значениями м. д. с. рабочей обмотки и магнитного со­противления сердечника Ф_p=/^r_p/i?m.

Поток Ф_т, создаваемый тормозным током /_т, увели­чивает магнитное сопротивление крайних стержней магнитопровода, тем самым уменьшая значение рабоче­го потока при данной м. д. с. рабочей обмотки. Этим достигается автоматическое загрубление реле при внеш­них к. з. Это загрубление оценивается коэффициентом торможения

к -
где /т — тормозной ток; /_Ср.о —ток срабатывания при отсутствии тормозного тока; /_ср— ток срабатывания прй наличии тормозного тока.

Коэффициент торможения зависит от тормозного то­ка. При большом тормозном токе (/_ср^>/сро) коэффи­циент торможения &_т=/ср/Л> Коэффициент торможения задается при определенной м. д. с. тормозной обмотки по тормозной характеристике F_cp=f(/^r_T). Изменяя соот­ношение между витками тормозной и рабочей обмотки, можно изменять k_T.

Тормозная характеристика определяется для различ­ных углов между тормозным и рабочим токами, так как этот угол зависит от видов . токов небаланса и может быть любым. При неполном выравнивании токов плеч защиты ток небаланса, являющийся рабочим током, сов­падает по фазе с током внешнего к. з., являющимся тормозным током. Ток небаланса из-за различия токов намагничивания трансформаторов тока сдвинут по от­ношению к току внешнего к. з. на угол, близкий к 90°. Поэтому тормозные характеристики задаются двумя кривыми. Нижняя кривая определяет зону обязательно­го торможения, верхняя — зону обязательного срабаты­вания, а между ними реле может сработать или не сра­ботать в зависимости от угла между тормозным и рабо­чим током. В [29] показано, что зона срабатывания или несрабатывания в зависимости от угла между тормоз­ным и рабочим токами минимальна при индукции сер­дечника в условиях срабатывания, равной примерно 1,4 Т. В реле ДЗТ эта индукция, выбранная из условия надежной работы при к. з. в зоне и отстройки от аперио­дической составляющей при внешних к. з. составляет 1,35 Т.

Коэффициент надежности реле и времена срабатыва­ния зависят от коэффициента торможения, и эти вели­чины у реле ДЗТ гарантируются при коэффициенте тор­можения, равном 0,35.

4-2. РЕЛЕ С УЛУЧШЕННОЙ ОТСТРОЙКОЙ ОТ АПЕРИОДИЧЕСКОЙ составляющей СЕРИИ РНТ-560

В эту серию входят реле РНТ-565, РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-567 и РНТ-567/2. Реле РНТ-565 (рис. 4-7) предназначено для дифференциальной защиты од­ной фазы силовых трансформаторов или генераторов. Реле РНТ-566 (рис. 4-8) и РНТ-566/2 (рис. 4-9) пред­назначены для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов при применении в плечах за-

Рис. 4-7. Принципиальная схе- Рис. 4-8 Принципиальная схема ма и схема включения реле н схема включения реле РНТ-566. РНТ-565.

щиты трансформаторов тока с разными номинальными значениями вторичного тока. Реле РНТ-567 (рис. 4-10) и РНТ-567/2 предназначены для дифференциальной за­щиты шин. Принципиальная схема реле РНТ-567/2 отли­чается от схемы реле РНТ-567 только тем, что число витков каждого отвода, приведенного на рис. 4-10, в 5 раз больше. Область применения отдельных типов ре­ле ограничена диапазоном регулировки тока срабатыва­ния, термической стойкостью и способностью выравни­вать м. д. с. в плечах защиты.

GhHD dHHD

Рис. 4-9. Принципиальная схема и схема включения реле РНТ-566/2.

Реле серии РНТ-560 состоят из одного насыщающего­ся трансформатора тока (НТТ), исполнительного органа (реле РТ-40), резистора /?_ш для подрегулировки тока срабатывания и резистора R к.з для плавной регулировки отстройки от апериодической составляющей. Исполни­тельный орган, резисторы и Rk.₃, вторичная и корот- козамкнутая обмотка, маг­нитопроводы НТТ у всех ре-

Рис. 4-10. Принципиальная схе­ма и схема включения реле РНТ-567.

ле серии РНТ-560 одинаковы. Реле отличаются друг от Друга только количеством рабочих и уравнительных об­моток и их обмоточными данными.

Реле РНТ-565 имеет одну рабочую и две уравни­тельные обмотки, реле РНТ-566 — три независимые ра­бочие обмотки, реле РНТ-566/2, РНТ-567 и РНТ-567/2— по две независимые рабочие обмотки. Рабочие и урав­нительные обмотки реле имеют большое количество от­водов,, которые выведены на переключающие колодки.

17—505

Это позволяет через малые интервалы ступенчато изме­нять ток срабатывания реле и выравнивать м. д. с. плеч защиты, добиваясь минимального тока небаланса. Ко­личество включенных витков рабочих и уравнительных обмоток равно сумме чисел, выбитых у гнезд, в которые ввернуты штепсельные винты. У реле РНТ-565 уравни­тельные обмотки, если не требуется выравнивание м. д. с. плеч защиты, могут использоваться в качестве рабочих. Ток срабатывания и диапазон изменения его рассчитываются по числу витков, обтекаемых рабочим током, исходя из того, что м. д. с. срабатывания реле равна 100 А.

Технические данные

Магнитодвижущая сила срабатывания составляет 100±5 А.

Номинальная частота 50 Гц.

Время срабатывания при трехкратном токе срабатывания не превышает 40 мс.

Коэффициент надежности ие менее 1,2 при двукратном токе и 1,35 при пятикратном токе.

Таблица 4-1

Реле

Обмотки

Ток, А

РНТ-565

®р. Щур, Щур

РНТ-566

тр

Щр

•V *

A w_lp

0. 7

1, ® 7

1.8

Щ_Р щр

3,6 7

PHT-566/2

Wip ®2Р

2 15

РНТ-567

Щр,г»гр

РНТ-567/2

Щ_Р,ш_2р

* Витки из провода большого диаметра.

Степень отстройки от неустановившихся переходных токов g—j(k) соответствует рис. 4-5 с отклонением, не превышающим ±20%.

Коммутационная способность контактов в индуктивной цепи постоянного тока с постоянной времени 5 мс составляет ие менее 60 Вт при напряжении 24—250 В и токе до 2 А.

Реле выдерживают 5000 срабатываний, из них 500 срабатыва­ний с нагруженными контактами.

Допустимые значения токов и число витков обмоток, по кото­рым одновременно могут проходить токи в нормальном режиме, указаны в табл. 4-1.

При изменении температуры окружающего воздуха от —20 до +40° С м д. с. срабатывания реле отличается от измеренной при +20±5° С не более чем на ±15%.

Масса реле не превышает 4 кг.

Габариты реле приведены на рис. П1-8.

Зависимость мощности, потребляемой обмотками с полным числом витков в аварийном режиме, от м. д. с. обмоток приведена на рис. 4-11, 4-12 На рис. 4-11 кри­вая 1 относится к обмотке ги_2р реле РНТ-566/2, кривая 2 — к w_lv или w₂р РНТ-567 и РНТ-567/2, кривая 3 — к по­следовательно соединенным обмоткам w_p и да1_УР(ш2ур) реле РНТ-565, кривая 4 — к ш_1р РНТ-566/2. На рис. 4-12

Рис. 4-11. Характеристика мощ­ности, потребляемой реле РНТ в аварийном режиме.

1 — обмотка w₂p реле РНТ 566/2; г —обмотка a'jpl^jp) реле РНТ 567 и РНТ-567/2; 3 — последовательное соединение обмоток

100 ZOO ZOO 400 500 600 TOO А

®р ^{и Ю}1УР (^даолт> Р^еле РНТ-565; 4~ обмотка

реве РНТ-566/2.

"1р

w

S

/

1-

/

>

/

/

У.

i

F

wo гоо зоо чоо m m too sooa

BA

>ao

ISO

no so 60 30 0

17*

Рис 4-12. Характеристики мощности, потребляемой реле РНТ-566 в аварийном режиме.

1

обмотка и» п..

- обмотка ®зр". 2

3 — обмотка w

'IP-

кривая 1 дана для обмотки ву_3р, кривая 2 — для дагр и кривая 3 — для wi_p реле РНТ-566. Значения токов могут быть получены делением м. д. с. на полное число витков указанных обмоток

Элементы реле приведены в табл. 4-2.

Таблица 4-2

Реле

Элемент

Технические данные

Реле всех типов

РТ

Реле РТ-40, w =2X750*

(ПЭВ-2/0,2)

Резистор ПЭВР-20 —

39 Ом

RK-З

Резистор ПЭВР-20—

10 Ом

Щ

130" (ПСД-0,8)

»'к.з

90* (ПЭТВ-0,8)

»"кз

180* (ПСД-0,8)

РНТ-565

W_p

35* (ПСД-1,56)

Щур, Ш_2ур

34* (ПСД-1,56)

РНТ-566

а>1р

35+ 50* (ПЭТВ-0,8)

и 210* (ПЭТВ-0,59)

24+53¹ (ПЭТВ-0,93)

и 84* (ПЭТВ-0,59)

39* (ПСД-1,08)

РНТ-566/2

®хр

295* (ПЭТВ-0,86)

®Ч>

23* (ПСД-1,68)

РНТ-567

®хр, »1₂р

19* (ПСД-2,26)

РНТ-567/2 -

®ip. Щр

95* (ПСД-1)

* Число витков В скобках указана марка провода

Число витков отводов рабочих и уравнительных об­моток указаны на рис 4-7—4-10 Масса магнитопровода НТТ, выполненного из стали Э-330, равна 360+8 г.

4-3. РЕЛЕ С МАГНИТНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ СЕРИЙ ДЗТ-10 И МЗТ-11

В серию ДЗТ-10 входят реле типов ДЗТ-il, ДЗТ-11/2, ДЗТ-11/З, ДЗТ-11/4, ДЗТ-11/5, ДЭТ-13, ДЗТ-13/2,

ДЭТ-13/3, ДЗТ-13/4, ДЗТ-14. Реле МЗТ-П лучше рас­сматривать совместно с реле серии ДЗТ-10, так как otfo конструктивно и по характеристикам аналогично реле дЗТ-П— ДЗТ-11/5 и отличается тем, что при отсутствии

Рис. 4-14. Принципиаль­ная схема и схема вклю­чения реле ДЗТ-11/5.

Рис. 4 13. Принципиаль­ная схема и схема вклю­чения реле МЗТ-11.

(£b'kz)

уравнительных обмоток имеет только одну рабочую об­мотку. Это объясняется тем, что рабочая обмотка реле МЗТ-П обтекается током только одного трансформато­ра тока, а не разностью (или суммой) токов трансфор­маторов тока, установленных по концам защищаемого объекта.

dhr©

Рис. 4-15 Принципиальная схс- Рис 4-16. Принципиальная схема Рис 4 17 Принципиальная схема ма и схема включения реле          и схема включения реле ДЗТ-11/2. и схема включения ДсН-пл*.

дат-11.

Рис. 4-18. Принципиальная схема Рис 4-19 Принципиальная схем-1 и схема .включения реле ДЗТ-13/2. и схема включения реле ДЗТ-13/3.

Рис 4-20 Принципиальная схема и схема включения реле ДЗТ-14.

Реле МЗТ-11 (рис. 4-13) предназначено для макси­мальной токовой защиты одной фазы регулировочных ' автотрансформаторов и соединительной проводки между автотрансформатором и последовательным трансформа­тором. Реле ДЗТ-11/5 (рис. 4-14) предназначено для дифференциальной защиты одной фазы генераторов. Реле ДЗТ-11 (рис. 4-15), ДЗТ-11/2 (рис. 4-16), ДЗТ-11/3 (рис. 4-17), ДЗТ-11/4, ДЭТ-13, ДЭТ-13/2 (рис. 4-18), ДЗТ 13/3 (рис. 4-19), ДЗТ-14 (рис. 4-20) предназ­начены для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов. Принципиальная схема реле ДЗТ-11/4 подобна схеме реле ДЗТ-11 /3, приведенной на рис. 4-17, только тормозная обмотка этого реле, имею­щая отводы от 0, 10, 20, 30, 25, 65, 105 и 145 витков, включена последовательно не с обмоткой ш_3р, а с обмот­кой ш_]р. Устранением на рис. 4-20 обмотки w4_Т можно получить принципиальную схему реле ДЗТ-13. Принци­пиальная схема реле ДЭТ-13/4 отличается от схемы ре­ле ДЭТ-13/3 (рис. 4-19) только числом витков обмотки ш_3р. У реле ДЗТ-13/4 эта обмотка имеет отводы от 0, 1, 2, 3, 4, 20, 25, 30, 35 и 40 витков.

Реле ДЗТ-11—ДЗТ-11/5 и МЗТ-11 обеспечивают по­лучение тормозных характеристик от одной группы из­мерительных трансформаторов тока. Они имеют по одному трансформатору НТТ с одной тормозной обмот­кой и отличаются числом витков и количеством рабочих и уравнительных обмоток. Реле ДЗТ-11 и ДЗТ-11/2 имеют одну рабочую и две уравнительные обмотки, ДЗТ-11/3 и ДЗТ-11/4 имеют три рабочие обмотки, ДЗТ-11/5 и МЗТ-11 имеют одну рабочую обмотку. Рабо­чая обмотка реле ДЗТ-11/5 имеет один отвод от полови­ны числа витков. Рабочие обмотки других реле, а также уравнительные и тормозные обмотки имеют большое ко­личество отводов, с помощью которых ступенчато, через небольшие интервалы, можно изменять ток срабатыва­ния и коэффициент торможения. Количество включен­ных витков рабочих, уравнительных и тормозных обмо­ток определяется сложением чисел, выбитых у гнезд регулировочной колодки, в которые ввернуты винты. Тормозные'характеристики реле ДЗТ-11—ДЗТ-11/5 и МЗТ-11 показаны на рие. 4-21

Реле ДЗТ-13, ДЗТ-13/2, ДЗТ-13/3, ДЗТ-13/4, ДЗТ-14 предназначены для токовой дифференциальной защиты одной фазы силовых трехобмоточных трансформаторов.

Реле ДЗТ-13—ДЗТ-13/4 обеспечивают торможение от трех групп,- а реле ДЗТ-14 — от четырех групп измери­тельных трансформаторов тока. Они имеют три или со­ответственно четыре тормозные обмотки.

Реле ДЗТ-13 — ДЗТ-13/4 состоят из трех, а реле ДЗТ-14 — из четырех одинаковых НТТ, магнитопроводы которых точно такие же, как у реле ДЗТ-11. Средние стержни всех НТТ охватываются од­ной общей катушкой, содержащей рабочие обмотки. Каждый из НТТ аналогично реле ДЗТ-11 (рис. 4-6) име­ет вторичные и тормоз­ные обмотки. Каждая вторичная обмотка шунтируется регулируемым резистором R_m, а к одинаковым частям вторичных обмоток, соединенных параллельно, включен один исполнительный орган (реле тока РТ-40).

юо zoo зоо т:Ш-мо 7оо аоо а

Рис. 4-21. Тормозные характерис­тики реле ДЗТ-11, ДЗТ-11/2, ДЗТ-11/З, ДЗТ-11/4, ДЗТ-11/5 и МЗТ-11.

F„

/

У

Fy

А

воо

700

ВОО 500 400 SCO

гоо 100 о

200 400 Ш 800 1000 1гоо 1400А

•

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

F-,

А

700 600 500 400 200 гоо 100 о

гоо чоо воо воо woo 1 гоо то д

Рис. 4-22. Тормозные характерис- Рис. 4-23. Тормозные характе- тики реле ДЗТ-13, ДЗТ-13/2,                                        рнстикн реле ДЗТ-14.

ДЗТ-13/3, ДЗТ-13/4.

Зона срабатывания или несрабатывания тормозных характеристик этих реле зависит не только от угла меж­
ду тормозным и рабочим током, но и от -схемы пита­ния тормозных обмоток. Тормозные характеристики реле ДЗТ-13—ДЗТ-13/4 показаны на рис. 4-22, а для реле ДЗТ-14 — на рис. 4-23. При определении этих характе­ристик приняты три схемы соединения тормозных обмо­ток, по которым пропускается тормозной ток:

последовательное соединение двух обмоток;

последовательное соединение двух параллельно включенных обмоток с третьей;

последовательное соединение трех параллельйгб включенных обмоток с четвертой.

При этом у всех тормозных обмоток число включен­ных витков одинаковое. Поэтому для всех трех схем соединения м. д. с. тормозных обмоток равна удвоенно­му произведению величины тормозного тока на число витков одной тормозной обмотки. Первая схема соеди­нения применяется для всех этих типов реле, вторая — только для реле ДЭТ-13 и третья — для реле ДЗТ-14. При одном и том же значении м. д. с. тормозных обмо­ток тормозной эффект при соединении обмоток по пер­вой схеме сильнее, чем при соединении по второй или третьей схеме.

При прохождении тормозного тока по двум после­довательно соединенным обмоткам у этих двух НТТ ухудшается трансформация между рабочей и вто­ричной обмоткой. У других НТТ этого ухудшения трансформации нет, но вторичные обмотки этих НТТ, не имеющих торможения, оказываются зашунтироваиными параллельно включенными вторичными обмотками НТТ с торможением, индуктивное сопротивление которых из-за тормозного тока резко уменьшается. В результате доля тока вторичных обмоток НТТ без торможения, про­ходящая по исполнительному органу, уменьшается и происходит торможение реле в целом. При распределе­нии тормозного тока по нескольким параллельно вклю­ченным тормозным обмоткам степень насыщения каж­дого НТТ уменьшается и общий тормозной эффект сни­жается.

Коэффициент торможения реле ДЗТ-11—ДЗТ-11/5 и МЗТ-11 определяется при м. д. с. тормозных обмоток, равной 300 А. При этом по нижней кривой тормозной характеристики (рис. 4-21) определяем £_р=240 А. В за­висимости от числа включенных витков тормозной (ш_т) и рабочей (w_p) обмотки коэффициент торможения

равен

300 Шр       ш_р

Для остальных типов реле коэффициент торможения вычисляется по кривым, приведенным на рис. 4-22, 4-23. При м. д. с. тормозных обмоток, равной 600 А, по ниж­ней кривой тормозной характеристики определяется м. д. с. рабочих обмоток. Для реле ДЭТ-13, например, F_p=180 А. Ввиду того что м. д с. тормозных обмоток на этих рисунках равно удвоенному произведению тор­мозного тока на число витков одной тормозной обмотки, коэффициент торможения равен:

600 Шр        ш_р

Величина тока срабатывания и диапазон изменения тока срабатывания при отсутствии торможения реле ДЗТ и МЗТ рассчитывается по числу витков рабочих об­моток, обтекаемых током, исходя из того, что м. д. с. сра­батывания равна 100 А.

Технические данные

Магнитодвижущая сила срабатывания при отсутствии торможе­ния равна 100±5 А.

Номинальная частота 50 ПС

Время срабатывания реле при трехкратном токе срабатывания не превышает 40 мс.

Коэффициент надежности составляет не менее 1,2 при двукрат­ном токе срабатывания и 1,35 при пятикратном токе срабатывания.

При любом угле сдвига фаз между тормозным и рабочим током и при различных схемах питания тормозных обмоток зависимость fp=f(Fi) не выходит за пределы, приведенные на рис. 4-21—4-23.

Коммутационная способность контактов в индуктивной цепи постоянного тока с постоянной времени 5 мс составляет ие менее 60 Вт при напряжении 24—250 В и токе до 2 А.

Реле выдерживает 5000 срабатываний, из них 500 срабатыва­ний с нагруженными контактами.

Допустимые значения токов и число витков обмоток, по кото­рым одновременно могут проходить токи в нормальном режиме, указаны в табл. 4-3.

Если обмотки выполнены из провода разного диаметра, то для режима 2 витки должны быть выбраны с большим диаметром про­вода.

При изменении температуры окружающего воздуха от —20 до +40° С м. д. с. срабатывания реле отличается от измеренной при +20+5° С не более чем на ±15%.

Масса реле ДЗТ-11—ДЗТ-11/5 и МЗТ-11 не превышает 4 кг, ^а Реле ДЗТ-13—ДЗТ-13/4 и ДЗТ-14 — 10,5 кг.

Режим

Обмотки

ч

Реле

Число витков

Ток, А

Число витков

Ток, А

ДЗТ-11

Щ, Щур, Щур, Щ

Полное

—

i ,

ДЗТ-11/2

Wp

w_v

Щур, Щур

Полное »

»

1 1 8

Полное

»

1,8 1,8

ДЗТ-11/3

Щр Щр

Щр, Щ

Полное

»

X

2 8

77 Полное

1,8 3,5 8

ДЗТ-11/4

Щр Щр Щр

w_T

Полное »

» »

1 2 8 1

8S 77

Полное

»

1,8 3,5 8 1,8

ДЗТ-11/5

Юр, Шг

Полное

5,5

—

—

M3T-11

Wp

w_T

Полное »

10 3,5

Полное 28

10 9

ДЗТ-13

Wp, WpД, W_1T,

а>2т> Щт

Полное

—

—

ДЗТ-14

Wpi ®рд, Щт, Щт, W_3T, £W_4t

Полное*

—

—

ДЗТ-13/2

Щр Щр Щр

Щт

w_2T

Щт

Полное »

» » » *

0,7 1,2 10 0,7 1,2 10

90 49

Полное

»

» »

L5 1,5 10 1,5 2,5 10

ДЗТ-13/3

Wft параллельно с ш_8т Щр

Щт

w_2p Щр

Полное »

»

» »

0,7 0,7 1,2 1,2 10

Полное

90 Полное

49 Полное

1,5 1,5 2,5 2,5 10

*

Режим

Обмотки

Реле

Число витков

Ток, А

Число ви тков

Ток, А

ДЗТ-13/4

i

ш_1т параллельно с ю₂т Щр

w_ST Щр

Полное »

» » »

0,7 0,7 1,2 1.2 8

Полное

90 Полное 49 - Полное

1,5 1,5 2,5 2,5 8

Габариты реле ДЗТ-11 н МЗТ-11 приведены иа рис. П1-8, а ре­ле ДЭТ-13 и ДЗТ-14 — на рис. П1-13.

Значение мощности, потребляемой обмотками реле с полным числом витков, при различных м. д с обмоток не превышает значений, приведенных на рис. 4-24 — 4-29.

1 — обмотка г»_т реле ДЗТ 11 в нор­мальном режиме, 2 — обмотка г»_т реле M3T 11 в нормальном режиме; ³— обмотка Wp реле M3T 11 в ава­рийном режиме при одностороннем пнтаиии, 4 — последовательное сое­динение обмоток г»_т> it)_lyp (®_2ур) ^и »р в аварийном режиме реле ДЗТ П; J— обмотка wр реле МЗТ-И в аварийном режиме при двустороннем питании.

Рис 4 25 Характеристики мощ­ности, потребляемой реле ДЗТ-11/2 и ДЗТ-11/5

Рис. 4-24. Характеристики мощ­ности, потребляемой реле ДЗТ-11 и МЗТ-11.

/ — обмотка ш_т реле ДЗТ 11/5 в нормальном режиме; 2 — обмотка ^И,1УР^<Ш2УР⁾ Р^еле ДЗТ-11/2 в ава­рийном режиме; 3 — обмотка а_т реле ДЗТ 11/2 в нормальном режи­ме; 4 — последовательное соедине­ние обмоток до_т и г»р реле ДЗТ-11/5 в аварийном режиме; 5 — последо­вательное соединение обмоток г»_т и Kip реле ДЗТ 11/2 в аварийном режиме.

Реле

Элемент

Технические данные

Реле всех типов

РТ

Rm, Ril R-21 -^Si R*

Щ, ^12. Щъ ®32. W42

Реле РТ-40, ш=2Х 750* (ПЭВ-2/02)

Резисторы ПЭВР-20 — 20 Ом

200* (ПСД-0,8 или ПЭТВ-0,8 или ПЭВ-2/0,8)

с отводами от 38 и 162 витков

ДЗТ-11

Wp

f^lyp, Wayp

W_T

35* (ПСД-1,81) 34* (ПСД-1,81) 24* (ПСД-1,81)

ДЗТ-11/2

ffi'p

Щур, Щур

295* (ПЭТВ-0,8) 39* (ПСД-1,81) 175* (ПСД-0,86)

ДЗТ-11/3 ДЗТ-11/4

Wip

Игр

К>зр

295^f (ПЭТВ-0,8) (24+53) ПЭТВ-0,93, 84" (ПЭТВ 0,8) 39* (ПСД-1,08)

ДЗТ-11/3-

К!_т

24* (ПСД-1,81)

ДЗТ-11/4

W_T

175* (ПСД-0,86)

ДЗТ-11/5

Шр

щ

144* (ПСД-1,45) ' ' 36* (ПСД-1,45)

МЗТ-11

®р г«_т

75* (ПС Д-1,81) 28* (ПСД-1,35), 48* (ПСД-1), 69* (ПСД-0,86)

ДЭТ-13 ДЗТ-14

V ®РД' ^Юр.д

%Т> ®2Г, Щт

41* (ПСД-1,81) Г (ПСД-1,81) 33* (ПСД-1,81)

ДЭТ-13/2 ДЭТ-13/3 ДЭТ-13/4

Щр Щр

Щт

(40+50)" (ПЭТВ-0,8) 200- (ПЭТВ-0,64) (24+25)* (ПСД-1) 120* (ПЭТВ-0 64) 175* (ПСД-0,86)

ДЭТ-13/2 ДЭТ-13/3

Wsp

27* (ПСД-1,68)

Реле

Элемент

Технические данные

ДЗТ-13/4

®зр

44* (ПСД-1,25)

ДЭТ-13/2

Щт:

118* (ПСД-1) 27* (ПСД-1,81)

ДЗТ-13/3

®2Т

175* (ПСД-0.86)

ДЗТ-13/4

®зт

118* (ПСД-1)

 

* Число витков В скобках указана марка провода.

Величины токов, при которых определяется мощность, могут быть получены делением м. д. с. на полное число витков указанных обмоток

150 300 450 600 750 900 Ю50А

150 300 450 600 750 900 1О50А

Рис. 4-27. Характеристики мощ­ности, потребляемой реле ДЗТ-11/4

1 — обмотка гг.»_т в нормальном ре< жиме, 2 — обмотка ^jp в аварий­ном режиме, 3 — обмотка w ₂р в аварийном режиме; 4 — последова­тельное соединение обмоток wjp и в аварийном режиме.

Рис. 4-26. Характеристики мощ­ности, потребляемой реле ДЗТ-11/3

1 — обмотка г»_т в нормальном ре­жиме; 2— обмотка р в аварий­ном режиме, 3 — обмотка г»₂р в аварийном режиме; 4 — последова­тельное соединение обмоток ш₃р и в аварийном режиме.

Технические данные элементов реле приведены в табл. 4-4.

Рис. 4-28. Характеристики мощности, потребляемой реле ДЗТ-13, ДЗТ-13/2, ДЭТ-13/3, ДЗТ-13/4, ДЗТ-14 в нормальном режиме.

 

1 — обмотка w _Зт (®_2Т. к»_зт) реле ДЭТ-13/3 и ДЭТ-13/4; 2 —обмотка ш_зт реле ДЗТ-13/2; 3 — обмотка ш j_T(®_2T, ®_зт, ®_4Х) реле ДЭТ-13 и ДЗТ-14, ш_2т реле ДЗТ-13/2; 4 — обмотка ш_1т реле ДЗТ-13/2.

Рис. 4-29. Характеристики мощности, потребляемой реле ДЭТ-13, ДЗТ-13/2, ДЗТ-13/3, ДЗТ-13/4. ДЗТ-14 в аварийном режиме.

/ — обмотка ш_зр реле ДЭТ-13/4; 2 —обмотка ш_зр реле ДЭТ-13/3; 3 —последо­вательное соединение обмоток w_р и w_lT (ю_2т, ki,_jT, ®_4т) реле ДЗТ-14; 4 — последовательное соединение обмоток о>_1т и и>_1р (г»_2т и K>_lp, ш_дт и ш_2р) реле ДЭТ-13/3, ДЭТ-13/4; 5 — последовательное соединение обмоток ш_р и к>_1т

(®_2Т, ®_зт) реле ДЗТ-1Э; 5 — последовательное соединение обмоток ю_2т и ш_2р (^шзт ^и ®_зр) реле ДЭТ-13/2; 7 — последовательное соединение и>_1т и ttij реле

ДЗТ-13/2.

Число отводов рабочих, уравнительных и тормозных обмоток показано на рис. 4-13 — 4-20. Масса каждого магнитопровода НТТ, выполненного из стали Э-330, рав­на 360±8 г.

4-4. ПРОВЕРКА И РЕГУЛИРОВКА РЕЛЕ

Реле содержит много винтовых соединений в цепях обмоток реле. Поэтому прежде всего проверяется затяж­ка всех винтовых соединений реле.

Реле ДЗТ, РНТ, МЗТ являются токовыми реле, ха­рактеристики которых гарантируются при синусоидаль­ном токе. Так как реле представляет собой нелинейное сопротивление, то при испытаниях для получения тока от источника напряжения последовательно с реле вклю*

чается такой линейный резистор, падение "напряжения на котором примерно в 10 раз превышает падение напря­жения на входных зажимах реле При испытаниях реле устанавливается в вертикальной плоскости с откло­нением не более чем на ±5°, так как ток срабатыва­ния исполнительного органа изменяется при откло­нении реле от вертикали. Исполнительный орган (реле тока РТ-40) одинаков для всех типов реле РНТ, ДЗТ, МЗТ, и калибровка и регулировка его также одинаковы. Регулировка исполнительного органа отличается от ре­гулировки обычного реле РТ-40 только малым зазором (0,3 — 0,4 мм) между полкой якоря в притянутом поло­жении и полюсами сердечника. Уменьшение этого зазо­ра в реле РТ-40 приводит к уменьшению коэффициента возврата. Но реле РНТ, ДЗТ и МЗТ применяются в схе­мах защит без выдержки времени, поэтому жестких тре­бований к их коэффициенту возврата нет. Исполнитель­ный орган калибруется отдельно от схемы реле. Указа­тель реле должен находиться на риске шкалы. Исполнительный орган должен срабатывать при синусо­идальном токе 0,16—0,17 А. Напряжение на его обмот­ке в момент срабатывания должно быть равным 3,5— 3,6 В. Напряжение срабатывания исполнительного орга­на определяет индукцию в сердечнике НТТ, а следова­тельно, и его отстройку от апериодической составляющей тока и тормозные характеристики. Изменение тока сра­батывания исполнительного органа при калибровке производится изменением натяжения возвратной пружи­ны, а изменение напряжения срабатывания — изменени­ем начального положения якоря. В начальном и в ко­нечном положении якоря после срабатывания между упорными винтами и якорем должен быть небольшой (не более 1 мм) зазор. При такой регулировке благода­ря упругости неподвижных размыкающих и замыкаю­щих контактов уменьшается вибрация подвижной систе­мы реле, вызванная переменной составляющей электро­магнитного момента. Срабатывание реле должно проис­ходить четко, без вибрации контактов

Проверка м. д. с. срабатывания реле производится в полной схеме реле подачей тока на рабочие или уравни­тельные обмотки при отсутствии тока в тормозных об­мотках реке ДЗТ и МЗТ и при замкнутой цепи коротко- замкнутой обмотки реле РНТ. Для всех реле м. д. с. сра­батывания должна быть равной 100±5 А. При откалиб-

18—505
рованном исполнительном органе подрегулировка м. д. с. срабатывания производится изменением значения сопро­тивления резисторов, включенных во вторичную обмотку НТТ. Изменение м. д. с. срабатывания изменением ка­либровки исполнительного органа недопустимо, так как это приведет к изменению тормозных характеристик и характеристик отстройки от апериодической составляю­щей. Магнитодвижущая сила срабатывания реле ДЗТ-13, ДЗТ-13/2, ДЭТ-13/3, ДЭТ-13/4, ДТЗ-14 регули­руется отдельно для каждого НТТ. Исполнительный ор­ган поочередно подключается к каждой вторичной об­мотке. Сопротивление соответствующего резистора сле­дует изменить так, чтобы м. д. с. срабатывания реле равнялась 107+5 А. Тогда при параллельном соедине­нии всех вторичных обмоток НТТ м. д. с. срабатывания реле в делом равна 100+5 А.

Характеристика отстройки от апериодической состав­ляющей реле РНТ определяется при пропускании по одинаковому числу витков разных первичных обмоток постоянного и синусоидального тока. Для переменного тока обмотка реле, по которой пропускается постоянный ток, представляет собой цепь, замкнутую через источник постоянного тока. Поэтому для исключения размагничи­вающего действия цепи постоянного тока напряжение источника постоянного тока должно быть не менее 220 В с тем, чтобы сопротивление реостатов в этой цепи было достаточно большим. Для определенных значений постоянного тока определяется синусоидальный ток сра­батывания. Загрубление реле s вычисляется как отноше­ние синусоидального тока срабатывания при наличии постоянного тока к синусоидальному току срабатывания без постоянного тока. Величина смещения синусоидаль­ного тока относительно нулевой линии k определяется как отношение величины постоянного тока к величине синусоидального тока срабатывания при наличии посто­янного тока.

Проверка тормозных характеристик реле ДЗТ и МЗТ производится при подаче одного тока в рабочую или уравнительную обмотку и другого тока — в тормозные обмотки. Для заданных значений тормозного тока опре­деляется значение рабочего тока, при котором реле сра­батывает. Для изменения угла сдвига фаз между рабо­чим и тормозным током применяют либо фазорегулятор, либо подключение одной цепи тока к различным линей­
ным или фазным напряжениям сети переменного тока. Наибольшее торможение получается при углах сдвига фаз токов близких к нулю, а наименьшее торможе­ние — при углах, близких к 90°.

При проверке коэффициента надежности отключают исполнительный орган от схемы реле и измеряют ток его срабатывания при питании от источника синусоидально­го тока (/'_св ). После этого исполнительный орган под­ключают к реле и определяют первичный ток срабаты­вания /_ср при питании рабочей или уравнительной об­мотки у реле РНТ и последовательно соединенных рабочей и тормозной обмоток у реле ДЗТ и МЗТ. В по­следнем случае число витков обмоток выбирается так, чтобы коэффициент торможения равнялся 0,35. Затем по этим же обмоткам пропускают ток, в 2 или 5 раз превышающий ток срабатывания /_ср. Указатель на шка­ле исполнительного органа ставится в такое положение, чтобы срабатывание реле происходило точно при токе 2/_Ср или 5/_Ср. После этого исполнительный орган снова отключают от схемы реле и, не изменяя положения указа­теля шкалы, определяют ток срабатывания I" . Коэффи­циент надежности рассчитывается до выражению k_a—

^{= /}ср/^7/СР-

В случае необходимости проверка правильности вы­полнения отводов рабочей и уравнительной обмоток про­изводится по неизменности м. д. с. срабатывания опре­делением тока срабатывания при различных числах вит­ков. Проверку правильности выполнения отводов тормозных обмоток, а также рабочих и уравнительных обмоток можно производить измерением падения напря­жения на отводах обмотки при пропускании тока через эту обмотку. Падение напряжения на отводах пропор­ционально числу витков отводов. Так как при пропуска­нии тока через обмотки НТТ этот трансформатор может насыщаться, то для измерения падения напряжения на отводах должны использоваться приборы, пригодные для измерения несинусоидальных величин. Например, широко распространенные приборы выпрямительной си­стемы не пригодны для этих измерений.

18*

У реле ДЗТ и МЗТ тормозные обмотки включены так, что от тока, протекающего по этим обмоткам, э. д. с. во вторичной обмотке НТТ, а следовательно, и в рабо­чей и уравнительной обмотках не наводится. Для про­
верки отсутствия взаимоиндукции между тормозной и вторичной обмотками пропускают через тормозную об­мотку ток такой величины, чтобы м. д. с. тормозных обмоток была равна примерно 150 А. При этом величи­на напряжения, измеренная на обмотке исполнительного органа на пределе измерения вольтметра примерно 5 В, должна практически равняться нулю.

В нормальном режиме, несмотря на то что рабочие и уравнительные обмотки обтекаются током, суммарный магнитный поток в сердечнике НТТ равен нулю. Поэто­му в лабораторных условиях при проверке на нагрева­ние согласно табл. 4-1 и 4-3 по рабочим и уравнительным обмоткам пропускается постоянный ток.

ГЛАВА ПЯТАЯ

5-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Реле частоты являются основными элементами уст­ройств противоаварийной автоматики энергосистем: ав­томатической частотной разгрузки (АЧР), частотного

■tfv а,

'-Ф>

 

 

 

к

РИ

Г~

 

 

 

Я

 

 

У

 

ИВ

_>гГш

<р

2 1

г

Чф г

хи

I— А

Л

 

 

п

Рис. 5-1. Структурная схема реле частота.

автоматического повторного включения (ЧАПВ), авто­матики аварийной мобилизации гидростанции при сни­жении частоты, делительных защит по частоте и других устройств. В связи с этим к реле частоты предъявляют­ся высокие требования как по точности работы в широ­ком диапазоне изменения напряжения контролируемой

сети, так и влияния внешней среды. По сравнению с ин­дукционными реле частоты полупроводниковые реле имеют значительно большую точность, меньшую темпе­ратурную погрешность и нечувствительны к резким из­менениям напряжения на входе реле.

Реле понижения частоты РЧ-1 и повышения частоты РЧ-2, выпуск которых начат с 1971 г., отвечают coepe^J менным требованиям и по своим параметрам находятся на уровне лучших зару­бежных образцов.

Структурная схема реле представлена на рис. 5-1, время-импульс­ные диаграммы, поясня­ющие принцип работы,— на рис. 5-2.

Г\

<-^fcp

г

 

 

\J

 

 

V

 

----------

Рис-. 5-2 Время-импульсные диаг­раммы реле частоты.

Напряжение сети и₀ через разделительный трансформатор Т и фильтр Ф, устраняющий влияние высших гармо­ник на работу реле, пода­ется на фазосдвигающую схему. Фазосдвигающая схема состоит из двух ча- статно-зависимых (изме­рительных элементов Иг и И₂ и активного делителя А. Цепь через элемент И_х служит для задания уставки ре­ле по частоте срабатывания, а через элемент И₂— по ча­стоте возврата (при автоматическом регулировании ча­стоты возврата, когда схемой АЧР замыкается контакт К). Активный делитель служит для создания опорного напряжения и₂, относительно которого производится из­мерение углов сдвига фаз токов цепей И\ или И₂, зави­сящих от частоты сети на входе реле. Фазочувствитель- ная схема реле состоит из двух идентичных формирова­телей импульсов Ф\ и Ф₂, дифференцирующего элемента Д и логического элемента Л, выполняющего опера­цию «Запрет». Формирователи импульсов преобразуют синусоидальное напряжение в импульсы «ф[ и «ф₂ пря­моугольной формы с длительностью, близкой к полупе­риоду. Положение импульсов относительно друг друга во времени определяется соотношением между частотой уставки реле и частотой сети. Дифференцирующий эле­
мент Д формирует короткий импульс ид, соответствую­щий переднему фронту для реле РЧ-1 и заднему для ре­ле РЧ-2 прямоугольного импульса щ₂- Импульсы от элементов Ф_х и Д поступают на логический элемент «Запрет», представляющий собой схему несовпадения. Прохождение импульса ид через схему несовпадения возможно только при условии отсутствия на входе этой же схемы импульса и_ф1. Наличие на входе элемента Л импульса Мф1 блокирует прохождение импульса ид. Та­ким образом, в реле используется схема сравнения по фазе путем определения знака одной из величин в мо­мент импульса, полученного от другой [30], которая обеспечивает минимальные погрешности при изменении температуры окружающей среды. Импульсы «д с выхо­да логического элемента Л длительностью 25—30 мкс (в момент срабатывания реле) и частотой следования, равной частоте сети, поступают на вход расширителя импульсов РИ Расширитель импульсов служит для пре­образования последовательности входных импульсов и одновременно выполняет функции инвертора и элемен­та выдержки времени для создания задержки на сраба­тывание реле. При исчезновении импульсов на входе РИ на его выходе появляется (с выдержкой времени) сигнал постоянного тока, который через усилитель У вы­зывает срабатывания исполнительного органа ИО. Для исключения ложного срабатывания реле при исчезнове­нии напряжения сети, а вместе с ним и импульсов на входе РИ в схему введен пусковой орган Я, который пускает РИ только при наличии переменного напряже­ния на входе реле. Такое выполнение схемы позволяет несколько повысить помехоустойчивость реле.

В качестве измерительных элементов И\ и И₂, пре­образующих изменение частоты в изменение угла сдви­га фаз, используется последовательный резонансный контур и активный делитель, схема и векторная диа­грамма которых представлены на рис 5-3. На векторной диаграмме падение напряжения U_R на активном сопро­тивлении дросселя и резисторе R₃ совпадает по фазе с током через резонансный контур, образованный дроссе­лем Др и конденсаторами 4С и 5С Падение напряжения U_L на индуктивном сопротивлении дросселя опережает ток /_к на 90°, а падение напряжения U_e на конденсаторе отстает от этого тока на 90°. Сумма этих напряжений равна подаваемому на контур напряжению сети U_a. При понижении частоты в контуре преобладает емкостное сопротивление и вектор тока /_к поворачивается против часовой стрелки, при повышении частоты — по часовой стрелке. Напряжение Uь снимаемое с резистора R₃, сов­падает по фазе с током /_к и сравнивается по фазе с не­подвижным (относительно U_c) вектором напряжения U%, снимаемым с активного делителя RtR^. Схема реле

⇐ Предыдущая949596979899100101102103Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману