книги из ГПНТБ / Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий

учитывать разброс в сторону увеличения времени сраба­ тывания. С учетом этого обстоятельства нанесем пункти­ ром рядом с характеристикой зону возможного (положи­ тельного) разброса.

ближе всего сходится при кратности 1,2. Поэтому согла­ сование характеристики реле Р Т В с характеристиками

предохранителей выполняем следующим образом. Опре;

Прибавляя к этому времени ступень селективности, равную 1,5 с для случая согласования работы реле Р Т В с предохранителем, получаем точку Ьх. Теперь необходимо подобрать соответствующую характеристику реле Р Т В , которая проходила бы через эту точку. Координатам точки Ьг (76,8 А и 7,7 с) на рис. 57 соответствуют коорди­ наты: кратность тока — 1,2, время срабатывания — 7,7 с на рис. 50. Точка с такими координатами находится на промежуточной характеристике между характеристи­ ками 1 и 2. Этой характеристике соответствует уставка

121

в независимой части 1,5 с. Перенесем Эту характеристику

равный 64 А. Характеристику строим в диапазоне токов: от 64 А (ток срабатывания) до 890 А — максимальный ток, который может протекать по трансформаторам тока защиты 1 (ток трехфазного короткого замыкания на шинах 10 кВ). В результате построения получаем харак­ теристику 1а (показана на рис. 57 пунктиром).

Опыт проектирования и эксплуатации защит сель­ скохозяйственных линий, питающихся от мощных энер­

в ходе дальнейшего согласования защит. В самом деле, если оставить без изменения полученную характеристику 1а и выполнить с ней согласование защиты 4, то полу­ дим для защиты 4 характеристику 4а с уставкой по вре­ мени 2,5 с. Согласовать с такой характеристикой защиту трансформатора гораздо труднее, чем с характеристика­ ми, расположенными ниже характеристики 4а. Поэтому, если имеется возможность, всегда стремятся сместить вниз характеристики защит отходящих линий, разуме­ ется, не нарушая при этом условия согласованной работы с предохранителями. Если увеличить ток срабатывания защиты 1, не изменяя уставки по времени, то это при­ ведет к смещению характеристики 1а вправо на величину изменения тока срабатывания. Разрыв между временем срабатывания защиты и предохранителя / ' (рис. 56) воз­ растет, благодаря чему появляется возможность при большем токе срабатывания уменьшить уставку по

определяется из условия обеспечения нормируемого значения коэффициента чувствительности — 1,5. Д л я этого ток двухфазного короткого замыкания в самой

от 8 до 13 А. Новой уставке соответствует первичный ток срабатывания защиты 104 А. Приняв / у = 0,5 с, построим характеристику / (рис. 57), которая хорошо согласуется

122

ЗАЩИТА ВТОРИЧНЫМИ РЕЛЕ КОСВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

Устройство и принцип действия индукционного токо­ вого реле серии РТ-80. В схемах максимальных то­ ковых защит линий, питающих сельскохозяйственные районы, из всех типов вторичных реле косвенного дей­ ствия широкое применение нашли только индукционные реле типа РТ-80 (ИТ-80). Реле серии РТ-80 выпускается Чебоксарским электроаппаратным заводом взамен реле серии ИТ-80. В отличие от старой конструкции у реле новой серии изменено устройство узла отсечки, и для уменьшения трения в подвижной системе применены в качестве опор миниатюрные радиальнр-упорные под­ шипники.

Реле содержит два элемента — индукционный и электромагнитный (рис. 58, а). Индукционный механизм реле состоит из магнитопровода 12' с короткозамкнутыми витками 13 и обмотки 10, на которой выполнены отводы для регулирования тока срабатывания путем ввинчива­ ния винта 9 в соответствующее гнездо панельки 8. Между полюсами электромагнита расположен край алюминиевого диска 20. Ось диска, укрепленная на подвижной рамке 2, вместе с диском может перемещаться вокруг неподвижной оси 1 рамки 2. Угол поворота рамки ограничивается ходом выступа 17, в пространстве между головкой винта 16 и гайкой 15.

Ток, поступающий в обмотку, создает в магнитопроводе 12 магнитный поток, который с помощью короткозамкнутых витков 13 в пространстве между полюсами расщепляется на два магнитных потока. Эти потоки индуктируют в диске вихревые токи и от взаимодействия вихревых токов с магнитными потоками на область диска, расположенную между полюсами, возникает электро­ магнитная сила F\, пропорциональная квадрату тока в обмотке.

124

Если обмотка электромагнита обтекается током, рав­ ным 10-f-20% от тока срабатывания реле ( / с р р ) под действием силы F\ .диск приходит во вращение. Одно-

'* г/

временно на диск воздействует и тормозная сила Fu, возникающая от взаимодействия вихревых токов в диске с постоянным магнитом 21, Величина силы Fu зависит от

125

жена у оси диска и стремится повернуть рамку 2 по ча­ совой стрелке относительно оси / . Как только равнодей­ ствующая этих сил преодолеет сопротивление Fn удер­ живающей пружины 18, рамка 2 повернется и червяк 24 войдет в зацепление с зубцами сектора 23.

Минимальный ток реле, при котором червяк входит в зацепление с сектором, называется током срабатывания (/ с р . р ) индукционного механизма реле РТ-80. Диск, про­ должая вращаться, совершает работу по перемещению вверх (по виткам червяка) сектора 23. Сектор, поворачи­ ваясь вокруг оси 22, своим рычагом задевает за коро­ мысло 4 и перемещает его вверх. Поскольку коромысло жестко скреплено с якорем 7, то совместно с коромыслом перемещается вверх и левый конец якоря, в то время как воздушный зазор между правым концом якоря и магнитопроводом 12 уменьшается. При определенной величине этого зазора якорь быстро притягивается к магнитопроводу, а коромысло 4 при этом замыкает контакты 5.

Время срабатывания реле,т. е. время от момента зацеп­ ления червяка с сектором до момента замыкания контакт тов, зависит как от длины пути, по которому перемеща­ ется сектор, так и от скорости этого перемещения. Длина пути зависит от положения сектора, предшествующего моменту зацепления. Это положение можно изменять с помощью регулировочного винта 25 перемещением движ­ ка 3 вдоль шкалы уставок выдержек времени. Скорость,

На рис. 58, в приведена зависимость времени сраба­ тывания реле РТ-80 от кратности тока в реле и от началь­ ного положения сектора. Например, характеристика 2 снята при таком начальном положении сектора, которому соответствует уставка по времени —- 2 с, а характеристика / — уставке 3,5 с. Эти выдержки времени при срабаты­

к увеличению магнитного потока из-за насыщения стали магнитопровода. Таким образом, градуировка уставок выдержек времени выполнена по независимой части характеристик. В зависимой части характеристик выдер-

126

ж ка времени зависит от величины тока: чем больше ток, тем меньше выдержка времени. Отсечка обозначена цифрой 3.

Электромагнитный механизм реле представляет собой токовое реле мгновенного действия. Он состоит из обмотки 10, магнитопровода 11, стального подвижного якоря 7 с коромыслом 4 и регулировочного винта 6, которым можно изменять зазор между магнитопроводом 12 и правой нижней кромкой якоря 7. Благодаря этой возможности кратность, начиная с которой происходит срабатывание

находит соответствующее отображение в характеристике реле (см. характеристику 2 на рис. 58, в).

Серия реле РТ-80 выпускается в нескольких испол­ нениях. Д л я защит сельскохозяйственных линий исполь­ зуются главным образом реле РТ-85/1 (с пределами регу­ лирования тока срабатывания 4 - ь 10 А) и РТ-85/2 (уставки от 2 до 5 А). Выдержка времени для реле этих исполнений в независимой части регулируется от 0,5 до 4 с. Потребляемая мощность при срабатывании не более 10 В - А . Контактная система этих реле состоит из одного переключающего контакта, используемого для дешунтирования катушек отключения. Контакт спосо­ бен дешунтировать управляемую цепь притоках до 150 А. Характеристики выдержки времени РТ-85 представлены на рис. 59.

Защита линий 6—10 кВ с использованием реле РТ-85. Исходя из соображений повышения чувствительности

127

При этом схема будет работать надежно, если обеспечи­ вается выполнение следующего условия: ток, протека­ ющий по обмотке реле и по катушке отключения после дешуитнровання, должен быть больше тока возврата реле РТ-85 и больше тока срабатывания катушки отключения Л>ю- Это условие проверяется в режиме, когда по первич­ ной цепи протекает ток срабатывания защиты. Если ука­ занное условие выполняется при токе срабатывания защи­ ты, то оно выполняется во всех случаях, когда по пер­ вичной обмотке трансформатора тока протекают токи большие, чем / с 3 .

Известно, что, трансформаторы тока работают в усло­ виях наибольшей отдачи мощности при погрешностях по току 30—40%. Именно такой режим работы трансформа­ торов тока желателен после дешунтирования, так как при этом катушкой отключения будет потребляться максималь­ ная мощность, а реле РТ-85 после его срабатывания до дешунтирования будет надежно удерживаться. Поскольку коэффициент возврата реле РТ-85 при притянутом якоре — ниже 0,5, проверка надежности работы схемы сводится к соблюдению соотношения

и к оценке погрешностей трансформаторов тока до и после дешунтирования отключающей катушки. Д о мо­ мента дешунтирования трансформаторы тока должны работать с погрешностью, не превышающей 10%, а после дешунтирования должно обеспечиваться надежное отклю­ чение катушкой КО. В качестве дешунтируемых катушек отключения в схемах защит сельскохозяйственных линий обычно используются реле РТМ, которые настраиваются на ток срабатывания, определяемый по соотношению для / 0 Т К Л ) или специальные отключающие электромагниты.

С учетом вышесказанного ход расчета защиты с дешунтированием отключающей катушки должен быть следу­ ющий.

1. По формуле для / с - 3 . р а с ч определяется ток срабаты­ вания защиты с учетом того, что для реле РТ-85

/г н =1,2; /гв = 0,8.

Проверяется возможность применения схемы с дешуитированием по разрывной способности контактов реле

вания защиты, после чего проверяется чувствительность.

погрешности (катушка отключения шунтирована) и по

ной нагрузки (см., например, линию Л2 на рис. 52, пита­ ющую птицефабрику), кроме максимальной токовой защи­ ты можно выполнить дополнительную защиту — отсечку.

Принцип действия отсечки основан на отстройке тока срабатывания от тока, протекающего через защиту при

который будет протекать по этой линии при к. з. в точ­

где k'a — коэффициент надежности; k'H — 1,6 при исполь­ зовании для выполнения отсечки электромагнитного механизма реле РТ-85(ИТ-85) и k'H = 2,0, если исполь­ зуются реле РТМ .

Значение тока короткого замыкания в точке К\ надо определить для трехфазного короткого замыкания, при котором ток /кх будет наибольшим.

Если графически (рис. 61) изобразить значения токов, которые будут протекать по линии Л2 при пере­ мещении точки замыкания от К\ к точке Kz> то получим зависимость изменения тока короткого замыкания от расстояния до места замыкания — /к, т. е. кривую

130