Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение металлургических предприятий релейная защита силового электрооборудования. Учебное пособие
.pdf
ханизмоминдукционногоэлемента.Текстолитоваяпластинкаслужит
дляпередачивоздействияякорянаконтакты.
Рис.4.1.КинематическаясхемарелеРТ-80
На правом плече якоря помещены коротко-замкнутый виток для
уменьшения вибрации якоря в притянутом положении и немагнитнаязаклепкадля предотвращения залипания якоря.Регулировочный
винт 3позволяет изменятьсоотношение воздушныхзазоров у плеч
якоряитемсамымрегулироватьтоксрабатыванияотсечки.Дляэтогонарегулировочномвинте нанесенашкалауставоккратноститока
срабатыванияотсечкиктокусрабатыванияиндукционногоэлемента.
Магнитная система индукционногоэлемента экранирована. При отсутствиинасыщениямагнитопроводарабочиймоментМ
,действую-
раб
щийнаалюминиевыйдиск,помещенныймеждуполюсамимагнитопровода,определяетсяуравнением
=kI
2
pаб
.
М
раб
С увеличениемтока в обмотке реле рабочий момент растет сначалапропорционально квадратутока,а затем, с началомнасыщения
магнитопровода, рост его резко замедляется за счет ограничения
магнитного потока при насыщении. Соответственно этому время
срабатываниясначала резко уменьшается (зависимая часть характеристики),а затем становитсяпочтинеизменным (независимая часть
характеристики).ДлярелеРТ-80занезависимуючастьхарактеристикипринимаетсятачастьхарактеристики,прикоторойвыдержкавремениувеличиваетсянеболеечемна25%значения,измеренногопри
51
20-кратном токе срабатывания. Независимая часть характеристики
начинается примерно при 8-кратном токе срабатывания. Шкала выдержеквременисоответствует10-кратномутокусрабатывания.
Главные контакты реле имеют два исполнения: нормальное и
усиленное.Контактынормального исполнения15 и 16 (см. рис. 4.1)
изготовляются замыкающими, но при необходимости простой перестановкойподвижногои неподвижного контактов могут быть переделанынаразмыкающие.Размыкающийизамыкающийконтактыкинематическисвязанытаким образом,чторазмыканиеразмыкающего
контактапроисходиттолькопослезамыканиязамыкающегоконтакта.
Замыкающийконтактпредназначендлязамыканияцепи, отключающейкатушкивыключателя,размыкающий–дляеедешунтирования.
Схемавключенияобмоткирелеиконтактоввэтомслучаеаналогична
релеРП-341.Дляулучшениякоммутационнойспособностиконтакты
изготовленыизкомпозициисеребро–оксидкадмия.
Некоторые исполнения реле имеют сигнальные контакты 11 (см.
рис. 4.1), приводимые в действие непосредственно зубчатымсектором.Так как частьходазубчатогосектора у таких реле тратится на
перемещение сигнальногоконтакта, то диапазонвыдержек времени
сокращен на одну уставку (минимальную). Отсечка в этом случае
действует только на сигнальный флажок. На кожухе каждого реле
смонтировано устройство для установки сигнального флажка в начальноеположениебезснятиякожуха.
4.2. Максимальная токовая защита
с ограниченно-зависимой выдержкой времени
Максимальнаятоковаязащитас ограниченно-зависимой выдержкойвремениширокоприменяетсявсетях6…10кВсодносторонним
питанием, на понижающих трансформаторах, электродвигателях,
подверженныхтехнологическимперегрузкам.Максимальнаятоковая
защита с ограниченно-зависимой выдержкой времени выполняется
сиспользованиеминдукционных реле типа РТ-80.Типоваяхарактеристикареле РТ-80 имеетобратно-зависимыйхарактер,так как при
увеличении тока, протекающего по обмотке реле, время срабатываниязащиты уменьшается. Достоинствомподобнойзащитыявляется
хорошаяотстройка от кратковременныхтоковперегрузки,так какв
этомслучаезащитаимеетсущественнуювыдержкувремени.
СхемазащитывыполненасдвумярелеKA1иКА2идвумяэлектромагнитамиотключенияYAT1 и YAT2 (рис. 4.2). В нормальномрежиме
52
цепи электромагнитов отключения разомкнуты на контактах соответствующих реле. При срабатывании реле в процессе переключения контакта сначала включается электромагнит отключения в цепь
трансформатора тока, а затем он дешунтируется и, срабатывая, отключаетвыключатель.
а б
Рис.4.2.Максимальнаятоковаязащитасограниченно-зависимой
выдержкойвременинапеременномоперативномтоке
Рассмотреннаясхемазащитыширокоприменяетсянавыключателяхсгрузовымиипружиннымиприводами,электромагнитыотключениякоторыхпотребляютотносительнонебольшуюмощность.Вкачестве электромагнитовотключенияможноиспользоватьрелеРТМ.
Посравнениюсрелепрямогодействиярассматриваемаязащитаобеспечиваетбольшуючувствительностьинадежность.
Защита содержит два вида измерительных реле: максимальное
релетокаКАиреленаправлениямощностиKW(рис.4.3),которыеобразуютсоответственноизмерительныеорганытокаинаправлениямощ-
ности.ВыдержкавременисоздаетсяспомощьюрелевремениК Т.За-
щитуможновыполнитьсиспользованиемэлектромеханическихреле
или на полупроводниковыхэлементах на постоянном или переменномоперативномтоке.
Принято считать, что выдержки времени максимальных токовых
направленныхзащитопределяютсяповстречно-ступенчатому принци-
пу (t
>t
; t
>t
; t
>t
4
5
1
A
).
6
Г
Ток срабатывания максимальной токовой направленной защиты
долженудовлетворятьусловиюIсз>(k
запkсз
/kв)I
раб.max
.
53
Рис.4.3.Схемамаксимальнойнаправленнойзащиты
Однако в отличиеот максимальной токовой защиты при опреде-
лениимаксимальногорабочеготока I
можно учитыватьтолько
раб.max
максимальныйрежим, соответствующий направлению мощности от
шинвлинию.
В сетях с глухозаземленныминейтралями при КЗна землю возможны срабатывания реле направления мощности, включенных на
токинеповрежденных фаз принаправлениимощности КЗкшинам.
Поэтомупривыборе токасрабатываниязащитыдолжновыполнятьсяусловие,покоторомуIсздолженбытьбольшемаксимальноготока
I
> k
I
неповрежденных фаз:
сз
зап
. Условие не учитывается, если
нпmax
защитавыполняетсятак,чтоприКЗназемлюонаавтоматическивыводится из действия. Защита, имеющая меньшую выдержку времени, должна иметь и меньшийток срабатывания, т.е.
I
сз3
< I
сз4
<I
сз6
Вобщемслучаевпределекаждойгруппызащитдолжновыполняться
условие
>k
n
сз
запIсз(
n–1
.
)
I
Таким образом, токи срабатывания, как и выдержки времени,
должныудовлетворятьвстречно-ступенчатомупринципуивыбиратьсяпоусловию,дающемубольшеезначениетока.
Действиереленаправлениямощностиопределяетсяугломсдвига
фазφp.
.
4.3. Изучение работы реле тока типа РТ-80
В процессе выполнения работы изучить принцип действия реле
тока типа РТ-80, изучить основные принципы настройки реле и ме-
54
тодику проведения испытаний, экспериментально снять основные
характеристики реле.
Соберитесхемуиспытаниярелетока,показаннуюнарис.4.4.Для
этогоподайтетоксисточникатокаIIмодуляввода-выводанаобмоткуреле тока (клеммы 1и 2). Выходныеконтактыреле (клеммы 3и
4)должныподаватьоперативныйтокотмодуляоперативноготокана
дискретныйвходК1модуляввода-вывода.
Рис.4.4.СхемаиспытаниярелетокаРТ-80
Загрузите программный комплекс «Релейная защита» (Пуск –
Программы–Лабораторныйкомплекс–Релейнаязащита).Из предложенного меню выберите«Испытание реле токас ограниченно-зависимойвыдержкойвремени».Наэкране появится окно программы
испытанияреле,показанноенарис.4.5.
На лицевой панели реле установите заданную преподавателем
уставку срабатывания реле тока. Время срабатывания реле тока и
55
кратностьсрабатыванияотсечкиустановитемаксимальными.Плавно
повышайте токв обмотке реле (регулятор «Управлениеисточником
тока»)домоментасрабатыванияреле,которыйопределяетсяповключению светодиодана лицевой панелимодели реле токатипа РТ-80.
Обратитевнимание,чтосрабатываниереленеприводиткмоментальномузамыканиюеговыходныхконтактов,так как ещеидетпроцесс
отсчетавыдержкивремени.Запомнитетоксрабатыванияреле.
Рис.4.5.ПрограммаиспытаниярелетокаРТ-80
Далее плавно снижайтетокв обмотке реле (регулятор«Управление источником тока») до момента возврата реле, который определяетсявыключениемсветодиоданалицевой панели реле. Запомните
значениетока возврата реле. Повторите испытания при других значенияхуставок,заданныхпреподавателем.Результатыиспытанийзанеситевтабл.4.1.
Рассчитайтекоэффициентывозвратарелеизанеситевтабл.4.1.
Таблица 4.1
Испытание реле тока в ручном режиме
Уставка,А
,А
I
ср
,А
I
вр
K
воз
56
Переключите программу испытания реле тока в автоматический
режим.Дляэтого,установитепереключатель«Испытаниерелетока»
впозицию«вавтоматическомрежиме».
Задайте по согласованию с преподавателем исходныепараметры
автоматическогорежима:минимальныйток,максимальныйток,шаг
изменениятокаи максимальное время срабатыванияреле (заведомо
большее,чемвремясрабатываниярелеприподведенномкнемутоке,
равномтокусрабатывания).
Нажмитекнопку«Временнаяхарактеристика».Позавершениииспытаний сохраните результатыкнопкой«Сохранитьв файл ...». Повторитеиспытания2–3разапридругихвыдержкахвремениреле(задаетсяпреподавателем).
Порезультатамопытов,постройтеводнойсистеме координатсемействохарактеристикрелетипаt
=f(I
cp
раб/Iуст
).
Переключите программу испытания реле тока в ручной режим.
На лицевой панели реле установите кратность срабатывания отсечкиприблизительноравной2,5.Переведитережимуправленияисточником тока в дискретное управление (переключатель «Дискретное
упр.»вокнепрограммыиспытаниярелетока).Установитерегулятор
«Управлениеисточникомтока»назначенииоколо5А.Обратитевнимание,чтовданномслучаетоквобмоткереленеизменяется,регуляторлишьзадаетток, которыйбудетподанвобмоткурелепринажатиикнопки«Податьтокнареле»
Подайтетоквобмоткуреленажатиемкнопки«Податьтокнареле».
Если не происходитмгновенного срабатывания реле, котороеопределяетсяпозамыканиювыходныхконтактовреле(вокне«контакт»появляетсянадпись«замкнут»накрасномфоне),тоток,подведенныйк
обмоткереле, меньше, чем токсрабатыванияотсечки. Вэтом случае
необходимоснятьток с обмоткиреленажатием кнопки «Снятьтокс
реле», увеличить ток регулятором «Управление источником тока» и
вновьподатьтокнаобмоткуреле.Впротивномслучае (при мгновенномсрабатыванииреле)необходимоснизитьтокрегулятором«Управлениеисточникомтока»ивновьподатьтокнаобмоткуреле.
Определитеграницусрабатыванияотсечкирелетока,соответствующийейтокибудеттокомсрабатыванияотсечки.Позначениямтока
срабатываниярелеитокасрабатыванияотсечкирассчитйтекратность
отсечки,установленнуюнареле.
Еслиполученная кратность отсечкиотличаетсяот2,5,проведите
настройку реле таким образом, чтобы добиться заданной кратности
отсечки.
57
4.4. Максимальная токовая защита
с ограниченно-зависимой выдержкой времени
Изучить принцип действия и схемотехнику максимальной токовой защиты с ограниченно-зависимой выдержкой времени, изучить
методы расчета уставок и согласования характеристик защит, провести испытания защиты при различных видах повреждений, экспериментально подтвердить известные достоинства и недостатки
данного вида защиты.
Соберите схему испытания защиты, показанную на рис. 4.6. Схема
представляет собой два идентичных комплекта максимальной токовой
защитыводнофазномисполнении. В качествеисточниковтока вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока фазы А первого
комплектазащиты,ифазыАвторогокомплектазащитыиспользуйтевыходытокаГ1и12модуляввода-вывода.Вкачествеисточникаоперативноготока(клеммы«+»и«–»)используйтеклеммымодуляоперативного
тока.ПромежуточныерелеKL1,KL2иуказательныерелеКН1,КН2находятсявмодуле«Дополнительныереле». В качествеобмотокэлектромагнитовотключениявыключателейиспользуйтедискретныевходыК1
иК2модуляввода-вывода.Вкачествеблок-контактоввыключателейиспользуйтедискретныевыходыS1иS2модуляввода-вывода.Вкачестве
пусковых органов защит используйте реле тока модуля «Модель реле
токатипаРТ-80»,содержащегодваидентичныхреле.
Загрузите программный комплекс «Релейнаязащита» (Пуск – Программы – Лабораторный комплекс – Релейная защита). Из предложенного меню выберите работу «Максимальная токовая защита линии
электропередачи с ограниченно-зависимой выдержкой времени». На
экране появится окно программы, показанное на рис. 4.7. Программа
представляетсобоймодельсетисрадиальнымпитанием,состоящуюиз
двухлиний электропередач,питающихнекоторуюобобщеннуюнагрузку.УправлениевыключателямиQ1иQ2можетосуществлятьсявручную
(включениеилиотключение)щелчкомлевойкнопкимышипоизображениюсоответствующеговыключателя,атакжедействиемзащиты(только
отключение)по сигналам отдискретныхвходовК1 и К2 модулявводавывода(электромагнитыотключения).РежимтрехфазногоКЗсоздается
щелчкомпоизображениюточкиК1илиК2. Переключатели«Действие
на сиiнал/отключение» позволяют выбрать способ воздействия на выключательзащищаемогообъекта.Врежиме«Действиенасигнал»срабатываниезащитыотображаетсяпрограммнымблинкером«Срабатывание
защиты» и не приводит к отключению выключателя. В режиме «Дей-
58
ствие на отключение» срабатываниезащиты приводит к срабатыванию
блинкераи отключению выключателя. Сброс состояния блинкера осуществляетсящелчкомлевойкнопкимышиноблинкеру.
Рис.4.6.Максимальнаятоковаязащитасограниченно-зависимой
выдержкойвремени
Рис.4.7.Программадляиспытаниязащиты
59
Возможно независимое управление режимом работы каждого
комплектазащиты(обезащитысдействиемнасигнал,обезащитыс
действиемнаотключение,однаиззащитсдействиемнасигнал,вторая–наотключениеит.д.).Регуляторы«Расстояниедоместаповреждения»позволяютзадать местоположениеКЗналинии.Приэтомза
100 % принимается КЗ в конце линии электропередач, за 0 % – КЗ
сразузаизмерительнымитрансформаторамитокаТА1илиТА2.Программныйтаймерпредназначендляизмерениявременисрабатывания
защиты1илизащиты2.ЗапусктаймераосуществляетсяавтоматическипривозникновенииКЗ.Остановкатаймератакжеавтоматическая
по факту срабатывания защиты. Выбор комплекта защиты, к которому подключен таймер, осуществляется переключателями«РЗ1» и
«Р32».Еслизащита(покаким-либопричинам)несрабатывает,существуетвозможностьостановитьтаймервручнуюкнопкой«Сброс».
На лицевой панели реле КА1 установите ток срабатыванияреле
5А.НалицевойпанелирелеКА2установитетоксрабатыванияреле
4А.КратностьотсечкирелеКА1иКА2установитемаксимальной.
ПереведитекомплектзащитыР31врежимдействиянасигнал.ПереведитекомплектзащитыР32врежимдействиянаотключение.ЗадайтерасстояниедоместаповреждениявточкеК2,равное100%(КЗ
вконцелинии).ПодключитетаймерккомплектуР32.
Рассчитайтевремя срабатываниязащиты2приКЗвконцеосновной зоны действия исходя из того, что выдержка времени защиты,
установленной на нагрузке, равна 4 с. Ступень селективности принятьравной1с.
ВключитевыключателиQ1иQ2.СоздайтеКЗвточкеК2иопределитевремясрабатываниязащитыР32.Сравнитеполученноезначение
срасчетнымипринеобходимостискорректируйтевыдержкувремени
релеКА2.ОтключитеКЗ.Сбросьтеблинкер«Срабатываниезащиты».
Включите выключатель Q2. Сбросьте состояние указательного реле
КН2. Аналогичным образом повторяйте опыты КЗ до достижения
требуемого(рассчитанного)временисрабатываниязащиты.
Установитерасстояниедоместа повреждениявточкеК2,равное
0%(КЗвначалелинии).ПроведитеопытКЗиопределитевремясрабатываниязащитыР32вначалеосновнойзоныдействия.
РассчитайтевремясрабатываниязащитыР31приКЗвданнойточкесети(конецосновнойзоныдействиязащиты1).
Переведитекомплектзашиты РЗ1в режим действияна отключение,акомплектзащитыР32врежимдействиянасигнал.Подключите
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]