2. Принцип действия электромагнитного реле. Принцип действия реле направленного действия (индукционных). Предназначение промежуточных реле, реле времени.

Электромагнитное реле - представляет собой прибор, в котором при достижении определенного значения входной величины выходная величина изменяется скачком и предназначено для применения в цепях управления, сигнализации.

Существует много разновидностей реле как по принципу действия, так и по назначению. Бывают реле механические, гидравлические, пневматические, тепловые, акустические, оптические, электрические и др.

По назначению они подразделяются на реле автоматики, реле защиты, исполнительные реле, реле промежуточные, реле связи.

Принцип действия. Когда ток в катушке электромагнита отсутствует, якорь под действием пружины удерживается в верхнем положении, при этом контакты реле разорваны.

При появлении тока в катушке электромагнита якорь притягивается к сердечнику и подвижный контакт замыкается с неподвижным. Происходит замыкание исполнительной цепи, т. е. включение того или иного подсоединенного исполнительного устройства.

реле промежуточное в основном является вспомогательным устройством и находит свое применение, когда необходимо провести:

1. одновременное размыкание и замыкание нескольких независимых друг от друга цепей или размножить количество контактов

2. управление реле больших мощностей, которые объединяют цепи с достаточно высоким уровнем токов\

3. организацию искусственного уменьшения скорости действия релейной защиты.

Реле времени предназначены для замедления действия релейной защиты или, как принято говорить, для создания выдержки времени. Выдержка времени может быть получена различными способами

И ндукционные реле

Реле состоит из подвижной системы, расположенной в поле двух магнитных потоков Ф₁ и Ф₂(рис. 4.4.2). Магнитные потоки создаются токами, проходящими по обмоткам неподвижных электромагнитов. Подвижная система представляет собой алюминиевый диск, закрепленный на оси. Пронизывая диск, магнитные потоки наводят в нем ЭДС Е_д1 и Е_д2. Под действием этих ЭДС в диске возникают вихревые токи I_д1 и I_д2, замыкающиеся вокруг оси индуктирующего их магнитного потока. Между магнитным потоком и током, находящимся в его поле возникает электромагнитная сила взаимодействия: F_э1 – от взаимодействия магнитного потока Ф₁ с током I_д2 иF_э2 – от взаимодействия магнитного потока Ф₂ с током I_д1. (Сила взаимодействия между магнитным потоком и контуром тока, индуктированного этим потоком, равна нулю.) Результирующая сила F_э=F_э1+F_Э2 создает вращающий момент М_Э=F_эd, где d – плечо силы F_э. Диск

2. Трансформаторы тока. Назначение, принцип действия, погрешности трансформаторов тока.

Трансформатор тока - элемент релейной защиты, электромагнитный измерительный преобразователь тока который питает цепи защиты и автоматики током и выполняет роль датчика, который передает информацию к измерительным органам. Этот аппарат преобразовывает ток первичной цепи в стандартные токи 1 или 5 ампер. Нормальный режим работы трансформатора тока - режим короткого замыкания.

Трансформаторы тока служат для питания токовых цепей приборов учета, контроля, релейной защиты и автоматики. С помощью трансформатора тока отделяют низковольтные приборы, присоединенные к его вторичной обмотке, от высокого напряжения, чем обеспечивается безопасность обслуживающего персонала. Трансформаторы тока позволяют устанавливать различные приборы на значительных расстояниях от тех участков цепей высокого напряжения, в которых измеряется или контролируется ток. К вторичным обмоткам измерительных трансформаторов тока подключают амперметры, токовые реле, а также токовые обмотки других приборов и реле. Если от одного трансформатора тока питается несколько приборов и реле, то их токовые обмотки включаются последовательно, образуя одну неразрывную электрическую цепь.

Принцип действия трансформатора тока не отличается от принципа действия обычного силового трансформатора. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в измеряемую цепь и независимо от того как включена вторичная обмотка весь ток нагрузки или ток короткого замыкания проходит через эту цепь. Вторичная обмотка замыкается на различные, последовательно включенные, реле и измерительные приборы.

Токовая погрешность определяется по выражению ∆I%= [(К • I₂ - Ii)/Ii]∙100%.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивления приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности При первичных токах, значительно меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастает.

Угловая погрешность.

Она представляет собой угол между вектором первичного тока I’1 и вторичного тока I2 (d). Она выражается в градусах, минутах или сантирадианах и считается положительной, когда вектор I2 опережает вектор I’1. Угловая погрешность может быть определена через величины угла потерь g (угол между Ф в магнитопроводе и I*нам) и a (угол между U1 и I1) угла между векторами ЭДС Е2 и вторичного I2. Величина отрезка (рис.3.7)  . Угол между I2 и I’нам равен (90⁰-(a+g)). Значение угловой погрешности равно:

Полная погрешность.

Точность работы ТТ, предназначенных для релейной защиты, характеризуется полной погрешностью в условиях установившегося режима. Согласно ГОСТ 7746-68 полная погрешность представляет собой действующее значение разности мгновенных значений токов i₂ и i’₁. Полная погрешность e, выраженная в процентах равна:

где I’1 – действующее значение первичного тока;

i₂ и i’₁ – мгновенные значения вторичного и первичного токов;

Т – длительность периода тока.

Если полная погрешность не превышает 10%, то она может быть выражена упрощенной формулой:

Из приведенных выражений видно, что чем больше намагничивающий ток ТТ, тем больше его погрешности. Чрезмерно большие погрешности могут вызвать неправильные действия устройств РЗА. Уменьшение погрешностей ТТ сводится к уменьшению намагничивающего тока.