25. Реле направления мощности рм11, рм12.

По аналогии с индукционным реле номер серии РН определяется в соотв. с углом макс. чувствительности.

Для реле РМ11 имеется 2 угла (30⁰-45⁰), а для РМ12 70⁰

с пом узла формирования и датчиков U и тока необходимо сформировать Е_II и Е_I

Упр. сигнал на выходе реле возникает в том случае если 2 U оказываются сдвинутыми друг относ-но друга на угол более +/-90⁰. Этому условию соответств. совпадение знаков U2 и U1, как мин. в течении четверти периода.

Схема реле РМ11 содержит:

ФПУ – фазоповоротное устройство, с пом кот обеспечивается заданное значение угла макс. чувст.

С вых ФПУ синусоидальные сигналы положительной полярности пост на сх совпадения СС⁺ и отрицания СС^-.

В этих схемах синусоид-й сигнал преобразуются в положительные прямоугольные импулься, кот далее интегр. ограничивает уровнем, суммируются и подаются на вх порогового элемента.

Обе схемы совп СС⁺ и СС^—сост. из транзисторов и диодов. Транзисторы играют роль ключей и разм. на интервале совпадения сравниваемых напряжений Е1 и Е2. Далее сигнал поступает на интегратор (R1, R2,C1,C2) при кол.сигналов происходит заряд конденсатора. Т.о прямоугольный сигнал преобразуется на вх интегратора преобразуется в пилообразное напряжение на соответств-м конденсаторе. Эти напряжения ограничив.диодным мостом VS в пределах . С помощью сумматоров на R3 и R4 напряжение Uc1 и Uc2 склад-ся в соответствии со след-м вариантом:

В качестве порогового элемента исп-ся тригер Шмидта, кот при достижении уровня срабатывания и на его вых отриц U. Это U поступ к узлу выхода кот открыв.транзистор и оно срабатывает.

Особенности: Если время совпадения, а следовательно и продолжительность импульсов оказывается меньше допустимых значений, то конденсаторы не успевают зар-ся до нужного уровня и вхU не успевает достичь уровня сраб.

Возврат реле происходит в том случае, когда вх. сигнал становится ниже уровня возврата.

По своим техническим характеристикам полупров-е реле имеет преимущества по сравнению с индуктивным, т.к. низкая потребляемая мощность <1 ВА

.

26. Принцип выполнения элементов реле выдержки времени

В устройствах релейной защиты используется элементы времени основанные на заряде, разряде и перезаряде конденсатора. Во всех этих схемах вычисл. ряд узлов:

1. Цепь из конденсатора и резистора

2. узел пуска, кот в режиме ожидания поддерживает конденсатор в заданном режиме и возвращает его в состояние исходн. после возврата схемы.

3. делитель опорного напряжения

4. чувствительные орган, кот сраб. при малой разности между Uвх и опорным.

Элемент времени основанный на заряде С.

Пусковой ключ в режиме ожидания шунтирует конденсатор С1 через резистор R1. Поскольку конденсатор R1<<Rзар., то U на R1=0. При этом диод VD1 закрыт и НО-орган на работает.

При появлении пускового сигнала ключ К размыкается, конденсатор начинает разряжаться. При этом напряжение на конденсаторе нарастает по закону:

Ч ерез заданное время tсраб. напряжение на конденсаторе превышает опорное значение срабат. НО- орган.

врем сраб. определяется по формуле:

Для повышения точности формирования выдержки времени заряда конденсатора С1 проводят с помощью транзистора, включаемого в схему с общей базой.

При неизменном токе эмиттера ток коллектора ост.практически неизменным в процессе заряда конденсатора С1.

При использовании транзистора время заряда определяется по форм:

Выдержка времени в подобных случаях практически изменяется по подобному закону.

Второй вариант (эл. выдержки время основ-й на перезаряде конденсатора)

П ри отсутствии пускового сигнала ключ нах. в полжении, указ.в схеме. Конденсатор заряжается до уровня питания, VD1 закрыт, НО-орган не работает.

При пусковом сигнале ключ по стрелке перемещается и конденсатор разре-ся. По мере увеличения перезаряд. напр. на конденсаторе и при достижении опорононапр открывается диод VD1 и НО орабатывает. В сравнении с предыдущей схемой при прочих равных условиях, время можно увеличить в 2 раза.

Третий вариант (элемент выдержки времени основан на заряде конденсатора)

При отсутствии пускового сигнала ключ К замкнут, конденсатор зар-ся до Еп, а диод VD1 открыт и через НО-орган протекает ток. Но выполнет таким образом, что когда по нему протекает ток, то он не работает.

При появлении пускового сигнала ключ размыкается и конденсатор С1 разряжается на R2 и R3. Когда U на конденсаторе приближается к опорному, то диод закрыв и ток через НО прекращается, что и является признаком срабатывания выдержки времени.

27. ЯРЭ-2201. Блок питания. Токовая отсечка.

Комплектное устройство РЗА ЯРЭ-2201 предназначено для защиты и автоматизации одного или нескольких присоединений напряжением 6-10 кВ. Представляет собой набор стандартных блоков. В состав типовых блоков входят:

– МТЗ с зависимой и независимой характеристикой выдержки времени;

– Блоки максимального и минимального напряжения;

– Блок напрявления мощности;

– Блок дифференциальной защиты;

– Блоки автоматики.

Комбинация тех или иных блоков позволяет получить устройство защиты и автоматики для любого объекта 6-10 кВ.

Питание полупроводниковой части можно организовать двумя способами:

1. Использование делителей напряжения от аккумуляторной батареи (применяется для дискретных реле);

2. Использоваие полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения 110-220 кВ необходимого уровня.

Для получения заданного уровня постоянного напряжения, которое отличается от напряжения аккумуляторной батареи, используют инвертор. Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное. С помощью трансформатора получают переменное напряжение нужной амплитуды, а затем его выпрямляют и сглаживают. Таким образом, получается источник, гальванически не связанный с сетью. В простейшем случае работа инвертора заключается в отпирании и запирании пары транзисторов. Периодичность подключения задается генератором колебаний, в результате чего формируются прямоугольные знакопеременные напряжения, которые поступают на трансформатор.

Простейшая токовая отсечка:

БПТ – блок преобразователей тока

ИОТ – измерительный орган тока

ОВВ – орган выдержки времени

БВР – блок выходящих реле

БРС – блок рес. Сигнализации

БП – блок питания

1. БПТ:

Блок содержит промежуточных трансформатора TAL, ко вторичным обмоткам которых подключены выпрямительные мосты VS. Выпрямители соединяются по схеме максиселектора мгновенного выпрямления тока. Максиселектор выделяет сигнал, пропорциональный наибольшему току. В момент времени, когда один из токов больше других по модулю, его выпрямленное значение проходит по двум другим мостам, открывая все диоды. Так как два других тока в этот момент меньше, то они циркулируют внутри своих схем, не выходя во внешнюю часть:

2. ИОТ по своему принципу действия аналогичен рассмотренному ранее статическому реле тока типа РСТ (если входное напряжение превышает некоторое заданное значение напряжения, то реле срабатывает);

3. ОВВ применяется с уставками до 12,8 с, а принцип его действия основан на заряде конденсатора;

4. БВР служит для связи комплектного устройства и внешними цепями и представляет собой набор малогабаритных промежуточных реле типа РПВ;

5. БРС служит для индикации срабатывания с помощью светодиода.

28. ЯРЭ-2201. Защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Комплектное устройство РЗА ЯРЭ-2201 предназначено для защиты и автоматизации одного или нескольких присоединений напряжением 6-10 кВ. Представляет собой набор стандартных блоков. В состав типовых блоков входят:

– МТЗ с зависимой и независимой характеристикой выдержки времени;

– Блоки максимального и минимального напряжения;

– Блок напрявления мощности;

– Блок дифференциальной защиты;

– Блоки автоматики.

Комбинация тех или иных блоков позволяет получить устройство защиты и автоматики для любого объекта 6-10 кВ.

В защитах от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью токи КЗ обычно небольшие, составляют около 10 А. Поскольку быстрого отключения не требуется из-за низкого уровня ТКЗ, то защита действует на сигнал. Различают:

– направленные защиты нулевой последовательности (НП);

– защиты, реагирующие на высшие гармоники в токе НП.

1. Направленные защиты основаны на том, что ток НП и ток нормального режима сдвинуты на разные углы относительно напряжения НП:

3I₀^КЗ носит емкостной характер и поэтому опережает 3U₀ на 90°. А ток в неповрежденной линии определяется в основном индуктивностью линии и поэтому отстает от 3U₀ на 90°.

Для реализации подобной защиты используют реле направления мощности (РНМ), которое получает питание от двух источников: 3U₀ подается от трансформатора напряжения, соединенного по схеме разомкнутого треугольника, а 3I₀ – от трансформатора тока.

2. Высшие гармоники, которые содержатся в токе нормального режима, в основном обусловлены несинусоидальным характером ЭДС генератора и током намагничивания трансформатора. Порядок высших гармоник, их амплитуды являются практически постоянными. При однофазном КЗ на землю содержание высших гармоник резко увеличивается. При этом содержание гармоник в поврежденной линии и их уровень во много раз больше, чем в неповрежденной.

Фильтр выделяет спектр гармоник приблизительно 150-600 Гц, то есть те гармоники, которые всегда присутствуют в 3I₀^КЗ.