Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12663
.pdf
прессе с минимальным количеством операций.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_387666.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=387666&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB387666A
[]
(- - л - '-V X _.: ' I- In.
,2 J '\, ПРИМЕЧАНИЕ. Заявка на патент утратила силу. - Данный документ показывает описание в том виде, в
котором оно стало доступно для публичного ознакомления.
Раздел 91 (3) (а) Законов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 1 мая 1930 года.
30S79666 м ' Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 1 мая 1931 г. № 15,272/32.
Полная версия не принята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования элементов электрических реле направленного действия или относящиеся к ним.
Мы, компания WESTINGHOUSE ELECTRIC & MANUrACTURING COMPANY, расположенная в Ист-Питтсбурге,
штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, корпорация, организованная и существующая в
соответствии с законами штата Пенсильвания, в указанных Соединенных Штатах Америки (правопреемники
Ширли Лероя Голдборо, проживающего по адресу: 372, Парк-авеню, Ист-Орандж, Нью-Джерси, Соединенные
Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки), настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении: Данное изобретение относится к элементам электрических направляющих реле и, в частности, к
таким элементам реле гальванометрического типа, которые особенно подходят для использования в связи с
системами электрической защиты от отключения.
Главная цель настоящего изобретения — создание усовершенствованного элемента электрического
направленного реле, который отличается сравнительно простой конструкцией и эффективностью в работе.
С учетом вышеуказанной цели, согласно изобретению, электрический направляющий релейный элемент
гальванометрического типа включает в себя петлю, через которую протекает ток и которая реагирует на поле,
вызывая движение петли в одном или другом направлении в соответствии с относительными направлениями
токов в указанной петле и в указанном поле, причем движение петли приводит к размыканию или замыканию
контактного устройства выключателя. В предпочтительном варианте исполнения элемент включает токовую
катушку и катушку опорного тока или напряжения, причем указанная петля образует вторичную обмотку
трансформатора, первичная обмотка которого образована катушкой напряжения, а поле создается токовой
катушкой, которая намотана в качестве статорного элемента гальванометра.
Для того чтобы изобретение было более понятно и легко применимо на практике, далее будут приведены
прилагаемые чертежи, иллюстрирующие предпочтительный вариант конструкции релейного аппарата,
воплощающего данное изобретение.
На чертежах: Фиг. 1 — принципиальная схема цепей и устройств, воплощающих изобретение, применяемое
для защиты одного конца секционированной трехфазной линии электропередачи от повреждений,
включающих короткое замыкание между двумя или более проводами линии электропередачи; Фиг. 2 и 3 —
диаграммы, схематически иллюстрирующие характеристику зависимости времени от расстояния реле и
способ настройки реле для различных условий участка линии; по оси абсцисс на диаграммах показано
расстояние или длина линии электропередачи, а по оси ординат — время.
На рис. 4 показан перспективный вид трех импедансных элементов, используемых в каждом из
высокоскоростных реле, 70 рис. 5 — поперечное сечение одного из импедансных элементов, рис. 6 —
детальное поперечное сечение части направляющего элемента, плоскость сечения обозначена линией 6-6 на
рис. 7, рис. 7 — упрощенный перспективный вид направляющего элемента, и рис. 8 — увеличенный, частично
схематический, перспективный вид элемента таймера.
В предпочтительном варианте исполнения устройство представляет собой корпус или плату, заключенную в
стеклянную раму, на которой или внутри которой установлено несколько так называемых 85 элементов,
каждый из которых имеет десять клемм, пронумерованных от одного до десяти, как на практике, так и на фиг.
1 прилагаемого чертежа. Для трехфазной линии используются 90 трех высокоскоростных импедансных реле,
обозначенных HZ на рис. 1 чертежа, причем указанные реле подключены к различным фазам треугольника
трансформатора I.
j tl ---i 387,666 линия миссии L1, L2 и L, которая соединена с шиной B, B2 и 1-3. Поскольку все три реле
идентичны, для всех будет достаточно описания одного из них, которое подробно показано на рис. 1.
Каждое реле включает в себя три мгновенно срабатывающих высокоскоростных реле 11, 12 и 13,
реагирующих на импеданс, каждое из которых имеет управляющую катушку 14, реагирующую на ток, и
удерживающую катушку 13, реагирующую на напряжение. Первый импедансный элемент 11 имеет пару
нормально разомкнутых контактов 16, тогда как второй и третий релейные элементы 12 и 13 имеют
нормально замкнутые контакты 17 и 18 соответственно.
Энергия для обмотки напряжения всех элементов реле подается от шин трансформатора напряжения P1, P2
и P2, которые, как показано, получают питание от трансформатора напряжения 19. Токовые обмотки
нескольких реле питаются от трансформатора тока 20, соединенного звездой и имеющего нейтральный вывод
Cx и фазные выводы C, C2 и C2.
Элементы импедансного реле 11, 12 и 13 сконструированы таким образом, чтобы срабатывать как можно
быстрее при перебалансировке катушки напряжения 1.5 катушкой тока 14. Таким образом, эти реле реагируют
на критическое соотношение напряжения и тока, а следовательно, и на критическое сопротивление, или
кажущееся сопротивление, фазы «треугольника» линии, к которой подключено реле. Следовательно, когда
сопротивление линии становится меньше заданного значения, срабатывает реле сопротивления. Второй и
третий импедансные элементы 12 и 13 настроены на работу при более высоком критическом импедансе, чем
первый релейный элемент, и поэтому их катушки напряжения 1.5 могут быть соединены последовательно
друг с другом и параллельно с катушкой напряжения первого элемента 11.
Как видно из рис. 1, токовые катушки 14 трех импедансных элементов 11, 12 и 13 соединены последовательно
с трансформатором тока на линии L1, тогда как катушки напряжения 1.5 находятся под напряжением на фазе
дельта PI-P2, которая соответствует фазе линии Ll-Lo.
Каждое реле 11Z также снабжено двумя синхронными таймерами или переключателями времени 21 и 22,
которые схематически обозначены как двигатели на рис. 1, но имеют более сложную конструкцию, как будет
описано далее в связи с рис. 8. Каждый синхронный таймер имеет пару нормально разомкнутых контактов 23,
которые замыкаются по истечении периода времени I в соответствии с настройкой меньшего элемента v, как
будет описано далее. Каждое импедансное реле HZ также снабжено направляющим элементом 24, который
схематически показан на рис. 1 как ваттметр с замыканием контактов, токовые обмотки которого включены
последовательно с токовыми обмотками 14 элементов импеданса 70, а обмотки напряжения которого
находятся под напряжением на фазах трансформатора напряжения P-P, соответствующих фазе линии L,-L,.
Поскольку практически во всех областях применения, где необходима высокая скорость, требуется
направляющий элемент, реле оснащено этим элементом. В тех немногих случаях, когда направляющий
элемент не требуется, направляющие контакты могут быть заблокированы в закрытом или открытом
состоянии, в зависимости от удобства.
Для обеспечения надлежащего источника питания для двигателей таймера 21 и 22 даже во время
трехфазного короткого замыкания вблизи точки срабатывания реле, при напряжении 85 Вт, когда напряжение
трансформатора напряжения становится практически нулевым, двигатели таймера питаются от самого тока
короткого замыкания, а не от линейного напряжения, как это было раньше. С этой целью предусмотрен
трансформатор тока 295, имеющий первичную обмотку, соединенную последовательно с токовыми катушками
1-I элементов импеданса и токовыми катушками ваттметра или направленного элемента 24. Вторичная
обмотка 95 трансформатора тока 2.5 подключена к двигателям 21 и 22, соединенным последовательно, и
закорочена парой замкнутых контактов 26 на направляющем элементе 24, которые замкнуты на 100°
постоянно, за исключением случаев, когда ток течет от шины B, 1 и 1B в линию L,, L2 и L,. Двигатель
синхронизации 21 также закорочен нормально замкнутыми контактами 17 второго элемента импеданса 105.
12. Второй двигатель синхронизации 22 закорочен нормально замкнутыми контактами 18 третьего
импедансного элемента 1:3.
Таким образом, видно, что ни один из 110 двигателей синхронизации 21 или 22 не может быть включен, если
связанный с ним элемент импеданса не перегружен, и если ток не протекает в зону короткого замыкания
справа от элемента реле, как показано на рис. 115.
Направленный ваттметрический элемент 24 также снабжен набором нормально разомкнутых контактов 2,
которые соединены последовательно с нормально разомкнутым контактом 16 элемента 120 первого
импедансного элемента 11.
Следует понимать, что система релейной защиты применима к секционной линии электропередачи, имеющей
множество последовательно соединенных участков, причем на рис. 1 показан только один конец одного из
125 участков. Каждый участок линии снабжен на каждом конце соответствующим релейным оборудованием, а
также масляным выключателем 30, который снабжен катушкой отключения 31, которая питается от
соответствующего источника, такого как большая аккумуляторная батарея 32, способная подавать очень
большой кратковременный ток отключения на катушку отключения 31. Автоматический выключатель
предпочтительно снабжен задними контактами 33, которые замыкаются, когда выключатель замкнут, и
размыкаются, когда выключатель разомкнут или частично разомкнут, причем указанные задние контакты
соединены последовательно с катушкой отключения для разрыва цепи катушки отключения. Цепь катушки
отключения замыкается либо контактами 16 первого импедансного элемента 11, соединенными
последовательно с контактами 27 элемента направленного ваттметра 24, либо одним из контактных
элементов 23 двух таймеров 21 и 22.
Данная цепь отключения также включает в себя индикатор работы 34 и управляющую катушку 35
электромагнитного контактора 36, имеющего пару нормально разомкнутых контактов 37, которые замыкаются,
как только цепь отключения получает питание, тем самым замыкая накоротко все более легкие контакты на
быстро перемещающихся элементах 11 и 24, чтобы освободить эти контакты от обязанности пропускать
большой ток отключения. Контактор 36 при замыкании также подает напряжение на клемму 10 реле, которое
при желании может быть подключено к сигнальному звонку.
Контакторный переключатель предназначен для повышения мощности и надежности срабатывания
нескольких триппино-контактов 16, 27 и 23. Эти кониацис.
а также шунтирующие контакты 37 контакторного выключателя 36 не разомкнутся ни при каких
обстоятельствах, пока цепь отключения не будет разомкнута вспомогательным выключателем 33 на
автоматическом выключателе.
Подводя итог фазным соединениям среднего реле HZ на рис. 1, следует отметить, что токочувствительные
обмотки всех элементов реагируют на линейный ток в фазе L. Вольт.
возраст катушек импедансных элементов 11, 1? и 1,3 питаются от фазы дельта L2-L, что опережает ток в
линии Lo на 300 при коэффициенте мощности, равном единице. Относительная полярность между током и
напряжением на дистанционном элементе не имеет значения, поскольку соединение между ними является
чисто механическим, и указанное выше напряжение может быть изменено на противоположное, в результате
чего оно будет отставать от тока на 1500 при единичном коэффициенте мощности.
Напрягаемые обмотки направленного элемента 24 питаются от фазы дельта L,-L, которая отстает от тока в
линии L1 на 300 при коэффициенте мощности линии 1000/,. Преимущество подключения направляющего
элемента в данном случае заключается в том, что при любом коротком замыкании, кроме трехфазного,
направленное напряжение срабатывания реле будет равно или на 65% превышать нормальное напряжение
между линией и нейтралью.
Для обеспечения правильного подключения реле следует использовать один из следующих методов:
а. Соедините токовые обмотки однофазного ваттметра последовательно с токовой обмоткой реле. Если поток
энергии направлен в любую сторону, а ток отстаёт? чтобы коэффициент мощности находился в диапазоне от
100% до 50%, и если предполагается использование соединения 75 (300), выберите пару проводов
напряжения, которые дают наибольшее показание на ваттном интерфейсе. Выбранные провода реле следует
подключить к клеммам реле. Проверьте контакты на управляющем элементе, которые должны быть
разомкнуты при подаче питания на шины. Если контакты замыкаются при подаче напряжения на шины, то
потенциальные выводы каждого реле следует поменять местами 85 1. Соедините токовые обмотки
однофазного измерителя коэффициента мощности последовательно с токовыми обмотками реле. Выберите
пару потенциальных проводов, которые обеспечат коэффициент мощности 86,6° на нижнем метре на 90
метрах при коэффициенте мощности линии 100°.
Эти два провода должны быть соединены между собой и клеммами реле. Убедитесь, что направленные
контакты разомкнуты, и в станцию поступает питание. -95 Хотя соединения были специально описаны только
для одного из трех релейных элементов HZ, из рисунка 1 следует, что два других реле соединены
аналогичным образом с двумя другими фазами линии L3 и L2 соответственно, с соответствующими
изменениями в коррекциях напряжения в соответствии с уже указанными параметрами. 105 Прежде чем
подробно рассматривать конструкцию и способ настройки реле, необходимо обсудить ряд факторов, которые
следует учесть.
Точка на линии, где короткое замыкание на 110 В заставит элемент напряжения уравновесить элемент тока
элемента, реагирующего на импеданс, называется точкой равновесия. Для jin+nlp.p, точка t1bo lo9n-n первого
импедансного элемента на рис. 2 (115) находится в точке PX. Этот баланс будет незначительно смещаться в
зависимости от типа неисправности. Предположим, мы отрегулируем первый элемент импеданса таким
образом, чтобы он уравновешивался в точке PXT (рис. 2) при коротком замыкании между проводами. 120 В
случае симметричного короткого замыкания в трехпроводной цепи точка равновесия сместится примерно на
15% дальше, или вправо. Это объясняется тем, что при одинаковом токе и в одном и том же месте отношение
разности напряжений при трехфазном коротком замыкании и межфазном коротком замыкании составляет
1,73/2. Поскольку трехфазное короткое замыкание не вызывает такого большого падения напряжения, как
линейное короткое замыкание, трехфазное короткое замыкание должно произойти на 15% дальше вправо,
чтобы обеспечить баланс между током и напряжением.
Точку балансировки первого импедансного элемента следует регулировать примерно на 7,5% от длины
участка линии, на котором расположено реле.
В этом случае точка равновесия при трехфазном коротком замыкании сместится на 10 86,3% длины участка.
Замыкание между фазой и землей приведет к смещению точки равновесия в том же направлении, что и
трехфазное замыкание, на величину, зависящую от J5 — отношения импеданса отрицательной
последовательности X2 к импедансу нулевой последовательности X. системы к месту замыкания. (Эти
термины разъясняются в серии статей Уонера и Эванса в журнале Electric Journal, издававшемся в
Питтсбурге, США, в марте 1928 г., стр. 151-157; апреле 1928 г., стр. 194-197; июне 1928 г., стр. 307-309, в
частности, стр. 398-309; июле 1928 г., стр. 359-36; сентябре 1929 г., стр. 425-431, в частности, стр. 428; и
декабре 1929 г., стр. 571-581, в частности, стр. 571-574).
Однако отношение X2/X0 обычно меньше единицы, и в этом случае сдвиг составляет менее 15%. Поскольку
нам необходимо учитывать 15%-ное смещение при трехфазном коротком замыкании, смещением, вызванным
двойным заземлением, можно пренебречь — до тех пор, пока отношение X.1X. не станет больше единицы. В
этом случае сдвиг можно устранить, отфильтровав нулевую последовательность тока.
Средство для фильтрации нулевой составляющей тока может представлять собой небольшой соединенный
между собой трансформатор со звездообразным заземлением, как показано на рисунке 38 и описано в одной
из вышеупомянутых статей Ваганера и Эваниса в журнале Electric Journal, декабрь 1929 г., том 126, страница
574. Она состоит из трех небольших трансформаторов с коэффициентом трансформации один к одному,
соединенных таким образом, что токи нулевой последовательности магнитно нейтрализуют друг друга, так
что не создается никакого сопротивления для протекания указанных токов нулевой последовательности. С
другой стороны, небольшой трансформатор или набор трансформаторов представляют собой практически
бесконечное сопротивление для положительных или отрицательных фазовых составляющих тока, поскольку
они пропускают только пренебрежимо малые намагничивающие токи в этих фазовых составляющих. Следует
понимать, что во многих случаях средства 38 для обеспечения пути с низким импедансом для токов нулевой
последовательности фаз не требуются.
В случае линейного короткого замыкания точку баланса второго импедансного элемента следует
скорректировать примерно посередине, в точке PY, относительно следующего участка. При трехфазном
коротком замыкании линия сместится вправо на 1,5% расстояния от подстанции 1, в результате чего ее
трехфазное балансовое положение составит 73% длины второго участка линии. В общем случае, второй
элемент импеданса следует настроить таким образом, чтобы точка баланса PY была достаточно близка к
точке баланса PX2 для линейного короткого замыкания, чтобы трехфазное короткое замыкание не сместило
ее слишком близко к точке баланса PX2 первого элемента импеданса на ближнем конце (точка баланса PX2)
второго участка линии.
Резервный элемент, или третий импедансный элемент, следует отрегулировать таким образом, чтобы его
точка баланса PZ4 находилась непосредственно внутри третьего линейного участка для короткого линейного
участка цепи, или примерно на 2,5% от длины третьего линейного участка. В этом случае, при коротком
замыкании в трехфазном режиме, точка равновесия будет находиться на расстоянии 5-8% от длины третьего
участка линии. 85 Интервал времени, на который следует устанавливать синхронные таймеры, будет
зависеть от скорости автоматических выключателей. Для срабатывания выключателя за 6 циклов достаточно
установить первый таймер на 10 90 циклов, а резервный таймер — на 20 циклов.
В тех случаях, когда короткий участок следует за длинным, как показано на рис. 3, трудно добиться строгого
выбора резервного элемента без изменения настроек времени на последовательных этапах релаксации. Там,
где за коротким отрезком следует длинный фрагмент, эта трудность не возникает.
Обращаясь к рис. 3, участок "от подпункта 3 до подпункта 4" представляет собой гораздо более длинный
участок! «10 sub 2 to sub 3», и видно, что если мы сделаем так, чтобы второе сопротивление или «резервный»
контакт реле в sub 2 имел временную кривую, показанную пунктирной линией A, то оно будет перекрывать
время резервирования реле f0-3 в sub '. Таким образом, при трехфазном коротком замыкании в точке X, за
подпунктом 41, в случае отказа выключателя в подпункте 4, сработают реле как в подпункте 3, так и в
подпункте 2. Если такая довольно маловероятная возможность недостаточной селективности резервного
выключателя 110 считается нежелательной, ее можно преодолеть, увеличив время срабатывания резервного
релейного элемента в точке 2 до значения, указанного сплошной линией B. Это позволит обеспечить
достаточное время для срабатывания автоматического выключателя в точке 3 до того, как резервный
релейный элемент в точке 2 сможет сработать.
При выполнении расчетов на параллельных участках линии их можно рассматривать как отдельные участки
линии переменной толщины. Это значение 120 повлияет на смещение точек баланса второго и третьего
элементов и может потребовать корректировки временных интервалов на резервном элементе.
Следующие правила будут полезны при создании настроек, в которых задействованы параллельные
линейные участки.
В тех случаях, когда одиночная линия следует за участком параллельной линии, второй элемент реле на
параллельных линиях следует устанавливать, исходя из предположения, что все параллельные линии, кроме
одной, отключены. Резервный элемент должен быть установлен со всеми необходимыми строками.
В тех случаях, когда параллельные линии проходят вдоль одной линии, на которой должны быть установлены
реле, второй элемент импеданса следует устанавливать исходя из предположения, что все параллельные
линии подключены. Резервный элемент следует устанавливать исходя из предположения, что все
параллельные линии, кроме одной, отключены.
При выборе настроек реле наиболее удовлетворительной процедурой является разметка в масштабе
нескольких участков линий, а затем построение кривых зависимости времени от расстояния для каждого реле
таким образом, чтобы 15%-ное смещение, вызванное трехфазным коротким замыканием, не привело к
перекрытию первой и второй зон импеданса. Вполне возможно допустить перекрытие резервных зон,
поскольку первоклассная селективность резервной защиты, как правило, не требуется. После графической
корректировки кривых зависимости времени от расстояния станут известны точки баланса и временные
задержки реле, и элементы импеданса могут быть скорректированы, как описано ниже.
Видно, что время не изменяется прямо пропорционально расстоянию от разлома, а увеличивается на
определённые величины в определённых точках. В зоне 1 реле срабатывает за 1 цикл или меньше. В зоне 2
реле срабатывает с определенной задержкой по времени, которая регулируется и определяется заранее в
зависимости от скорости срабатывания выключателя плюс времени срабатывания реле. Зона 3 обеспечивает
резервную защиту в случае, если автоматический выключатель в соседней секции не справится с
устранением неисправности.
Обращаясь к подробному описанию конструкции импедансных элементов, показанных на рисунках.
4 На рисунке 5, прилагаемом к статье, следует отметить, что каждый из этих элементов включает в себя
центрально закрепленную контактную несущую балку 40 из немагнитного материала, такого как латунь,
несущую на каждом конце поршень или якорь 41 из магнитного материала, предпочтительно из магнитного
материала с низкой остаточной намагниченностью и высокой максимальной магнитной проницаемостью при
низких плотностях магнитного потока, например, материал, известный под названием «Гиперник»,
представляющий собой сплав, состоящий примерно из 50% никеля, 50% железа и различного количества
марганца до 1%. Низкая остаточная намагниченность желательна для того, чтобы якорь не имел гистерезиса
или остаточного магнетизма, благодаря чему он быстро и полностью терял свой магнитный поток сразу после
снятия намагничивающей силы, что необходимо для достижения очень быстрого срабатывания. Высокая
максимальная магнитная проницаемость при низких плотностях магнитного потока желательна для получения
сильного положительного эффекта, как только силы притяжения на двух концах контактной балки 40 будут
уравновешены, даже если токи слабые.
Поршень или якорь 41 на контактном конце балки 40 притягивается вниз под действием токовой катушки 14,
тогда как поршень или якорь 41 на другом конце балки притягивается вниз под действием катушки
напряжения 15, которая, таким образом, противодействует токовой катушке. Обе катушки снабжены
аксиально регулируемыми илепинными сердечниками 43, имеющими резьбу для обеспечения осевой
регулировки 75°.
Поршни и балка сделаны лёгкими, так что, как только сила натяжения на стороне тока становится больше
силы на стороне напряжения, балка очень быстро перемещается на 80 градусов и замыкает соединительные
контакты 16 в случае первого импедансного элемента 11 или размыкает контакты 17 или 18 в случае второго и
третьего импедансных элементов 12 и 13. Это действие по размыканию контакта, как показано на рис.
4, Он крепится с помощью изоляционного элемента, например, материала, известного под
зарегистрированной торговой маркой «Micarta», прикрепленного к контактному концу балки и прижимающего
листовую пружину 46, которая несет нижний контактный элемент нормально замкнутого контакта 17 или 18,
при этом верхний контактный элемент жестко 95 поддерживается изоляционным блоком 47.
Поворотная балка 40 может быть снабжена уравновешивающим грузом 48, как станет очевидно.
Плунжер или якорь 41, который 100 входит в катушку напряжения 15, снабжен немеханическим удлинителем
Din 49, который выступает вниз в соответствующее отверстие в винте сердечника 43 этой катушки
напряжения. Таким образом, этот штифт 49 служит для центрирования плунжера или якоря 41 внутри катушки
напряжения 15. Штифт 49 также служит ограничителем, препятствующим натяжению катушки напряжения,
благодаря упору штифта 49 в верхнюю часть регулировочного винта 50 (110), который выступает через
нижнюю часть винта сердечника 43 катушки напряжения. Регулировка винта 50, таким образом, служит для
управления воздушным зазором 51 между нижней частью плунжера f15 41 и верхней частью сердечника 43
катушки напряжения 1.5. Эта регулировка обычно производится на заводе и после этого не изменяется.
Токовая катушка 14 и ее сердечник-винт 120 43 предназначены для регулировки пользователем аппарата. С
этой целью предусмотрен блок переключения ответвлений 51, включающий непроводящий блок 52,
снабженный рядом перфораций 53, каждая из которых частично заполнена клеммой переключения
ответвлений 54, которая частично входит в перфорации 53 с обратной стороны изолирующего блока 52.
Передняя часть блока 52 снабжена металлической полосой 55, имеющей соответствующие перфорации от
o56 до Z, в каждую из которых может быть вставлен саморез 571 в зависимости от желаемого количества
оборотов.
Предусмотрены отводы, обеспечивающие геометрическое увеличение числа эффективных витков катушки
тока при переходе от одного отвода к следующему, более высокому, а также предусмотрена осевая
регулировка сердечника 43 катушки тока 14, что позволяет осуществлять непрерывную регулировку силы
натяжения катушки тока во всем диапазоне, включая любые возможные промежуточные значения. Также
предусмотрена система привязки, которая эффективно сопоставляет эти две корректировки.
Таким образом, ряду чисел, как показано на рис. 58, присваивается последовательность метчиков на блоке
переключения метчиков, и указанное масло нанесено на поверхность блока, как показано на рис. 58.
4, Также предусмотрена шкала вертикальной регулировки.59, указывающая на осевую регулировку
сердечника 43 токовой катушки 14, и вертикальная шкала регулировочного винта обозначена рядом чисел,
обычно от одного до трех, как показано на рис. 4 (60i), причем наибольшее число находится сверху и
соответствует кратчайшему воздушному зазору между плунжером и сердечником токовой катушки.
Использование данной системы маркировки настроек токовой катушки можно объяснить следующим образом:
Поскольку импеданс цепи напряжения реле всегда одинаков, достаточно лишь увеличить или уменьшить силу
натяжения токовой катушки 14 для достижения баланса при большем или меньшем импедансе
соответственно.
Наиболее удовлетворительный способ определения настроек крана — использование формулы. Формула
выглядит следующим образом:
T 39.4LZRcK TS= A, где L — длина линии до так называемой «точки равновесия», в которой элемент
импеданса опрокидывается, а Z — единичное сопротивление линии. R — коэффициент трансформации тока.
R — коэффициент трансформации потенциала. T — это номер 5G на блоке ответвлений реле, указанный по
шкале 58, а S — это номер на вертикальной шкале сердечника винта 60. K — это константа, определяемая
конструкцией переходного шунта и углом импеданса линии передачи, как будет описано далее.
Например, предположим, что K==l, то есть шунт не используется. После получения значения TS, значение T
следует определить, разделив TS на наибольшее число в шкале S, которое даст четное число делений.
Например, если в результате получается продукт TS:36, то видно, что S = 2,25, а T = 16 дает именно такой
продукт. Эти краны следует использовать вместо S= 1.12,5, 65 T= 32.
Настройки для второго и второго элементов импеданса получаются аналогичным образом, используя
соответствующие значения 1J. 70 При внезапном коротком замыкании в линии электропередачи в течение
первых нескольких циклов происходит ряд переходных явлений. Эти переходные процессы возникают в
текущей волне, но обычно не происходят в волне вольта. Это означает, что переходный процесс сможет
повлиять на баланс импедансных элементов. Наиболее проблемным переходным процессом, и
единственным, требующим компенсации, является переходный процесс постоянного тока, возникающий при
асимметричном токе короткого замыкания.
Величина этого переходного процесса зависит от точки на графике напряжения, в которой происходит
короткое замыкание, и его эффект заключается в смещении баланса элемента импеданса на 85 градусов. В
результате этого переходного процесса значение тока короткого замыкания в течение первого цикла может
увеличиться в 1,8 раза по сравнению с его первоначальным значением. Это означало бы значительное
смещение точки равновесия вправо. Для предотвращения этого смещения используется устройство,
называемое переходным шунтом, которое состоит из импедансного элемента 61 с фазовым входом,
идентичным фазовому входу переходного линейного импеданса, причем указанный импедансный элемент 61
соединен параллельно с токовыми катушками 14 импедансных элементов и последовательным резистором
62. Переходный процесс проходит через шунт, и падение напряжения, возникающее на шунте, питает обмотки
реле 14. Сопротивление 62, необходимое в качестве сопутствующей составляющей переходного процесса,
включено последовательно с 5 катушками реле, а не встроено в сами катушки, так что токовые выводы можно
изменять без существенного изменения импеданса для тока реле.
Наличие переходного процесса с частотой 11° в токовых обмотках направленного элемента и синхронных
таймеров не причиняет вреда, и поэтому он не шунтируется из этих обмоток.
Импеданс переходного шунта 115 обычно таков, что он пропускает примерно две трети всего тока.
Направленный элемент 24 обеспечивает высокую скорость, необходимую для того, чтобы направленный
элемент работал предпочтительно быстрее, чем первый элемент мгновенного импеданса, который всегда
работает в течение одного цикла, а иногда и со скоростью примерно в полцикла в системе с 60-кратным
изменением скорости. Для такой высокоскоростной работы было показано, что небольшой индукционный
ваттметр с замыканием контактов, подобный тому, который использовался здесь, имеет вращающийся диск,
который будет качаться на небольшой угол при перемещении под действием вихревых токов, при этом
стороны индуктора 67 и 68 смещаются поперечно в поле токовой катушки или удовлетворительно работать в
высокоскоростных воздушных зазорах 71 и 72 из-за действия реле. В соответствии с настоящим
изобретением. Петля, используемая реле, состоит из направляющего элемента, несущего выдвижной рычаг
75, который может работать по принципу гальванометра, быть изготовлен из пластины «Аликарта» или
другого изоляционного материала, который опирается на упор. Намагничиваемая игла или якорь 70, который
75 ориентируется в соответствии с направлением воздействия на контактные элементы 26 и поле, или же
имеет очень короткий замыкающий контур, через который течет ток, тем самым размыкая контакты 26 и
замыкая их в одном или другом направлении в соответствии с направлением потока тока.
Как показано на рис. 6 и 7, основные источники напряжения таких относительных фаз мгновенного
направленного реле, при котором ток опережает напряжение на 30 градусов, когда коэффициент мощности
линии составляет 85, имеют 100% пропускную способность, из чего следует, что при возникновении
неисправности.
Направление токов которого необходимо сравнить с током короткого замыкания, который очень сильно
отличается. Обмотка, обозначенная цифрой 63, имеет отставание по напряжению, но при этом будет
содержать компонент, размер которого соответствует напряжению катушки, подключенной к клеммам 3 и 6
реле либо в фазе с ними, либо в фазе с ними, и будет находиться под напряжением, подаваемым на катушку
напряжения 90, как показано для центрального реле на рис. 1, так что обеспечивается быстрое и надежное
срабатывание от фаз L и L. Это будет получено. Эта направленная катушка напряжения 63 направленного
элемента намотана в качестве первичной обмотки и отличается чрезвычайно высокой скоростью без
чрезмерного энергопотребления. 95 магнитный сердечник 65, одна ветвь которого свободно заключена в один
контур 66 из алюминия или меди, образуя катушку 63, которая питается от эталонного тока, относительно
которого вводится фазный ток 100 66, который практически находится в фазе с катушкой.
Хотя это опорное напряжение, приложенное к катушке напряжения 63, обозначено как напряжение
направленного элемента. Оно должно быть получено из линейного напряжения, его следует понимать,
конечно, что другие источники опорных токов, которые используются для сердечника трансформатора 65,
очевидно, могут обеспечивать два практически параллельных индуктора. Петля 66 намного больше, чем
необходимо для охвата одной из ветвей сердечника трансформатора 65. Таким образом, элементы
направленного реле могут, очевидно, обеспечивать два практически параллельных индуктора.
участки 67 и 68, которые взаимодействуют с напряжением, приложенным к полю, создаваемому токовым
напряжением обмотки, опорной катушки 63 направленного элемента.
64 следующим образом: элемент 24 предпочтительно должен отставать от 110. Токовая обмотка 64 намотана
под углом 30 градусов к силе тока линии, когда коэффициент мощности статора гальванометра равен
единице. При этом имеется магнитная цепь 69, что следует понимать как возможность разрыва других углов
двумя воздушными зазорами 71 и 72. Их следует использовать, если это удобно, только для того, чтобы
магнитный материал, используемый в цепи 69, не подвергался воздействию тока короткого замыкания линии,
когда 115 может быть гиперническим, или только его часть, коэффициент мощности может быть
гиперническим, чтобы обеспечить почти перпендикулярное фазе напряжения, упомянутого выше,
приложенного к опорной катушке 63.
присущий этому материалу. При регулировке направляющего элемента желательно, чтобы контакты были
расположены таким образом, чтобы обе пары контактов 71 и 72, приводимые в действие одновременно
контактом, располагались поперечно потоку в указанном воздушном зазоре 75. При регулировке
направляющего элемента, параллельные стороны индуктора 67 и 68 петли 66 расположены в двух воздушных
зазорах. Обычно предусматриваются зазоры около 1/64 дюйма между контактами и петлей 66, которая
шарнирно закреплена в рычаге 75 из материала «Micarta», когда последний 125 опирается на упор 76 и
примерно посередине между параллельными частями петли 67 и 68, расположенными в указанных
воздушных зазорах 71 и 72, будет иметь расстояние около 1/32 дюйма при разомкнутом состоянии.
6;) Петля 66 сконструирована таким образом, что синхронный таймер 21 или 22, как показано более наглядно
на увеличенном и несколько схематичном изображении на рис. 8, предпочтительно состоит из небольшого
синхронного таймера. Он состоит из двухполюсного статорного сердечника 90 1iavi111-- разъемных полюсных
наконечников 81, катушек скольжения 82 или эквивалентных разветвителей, питаемых от однофазной
статорной катушки. Роторный элемент ротора состоит из разветвителей якоря с открытыми пазами и
короткозамкнутым ротором 8S, имеющего двенадцать пазов SXG1 для как можно большего количества
выступающих полюсов 87, которые синхронизируются с разъемными полюсами статорного элемента на
субсинхротронной скорости, соответствующей двенадцатиполюсному роторному элементу вместо
двухполюсного статорного элемента.
Якорь 85 установлен с возможностью осевого и вращательного перемещения и обычно находится в
положении ниже точки точного выравнивания с полюсами статора, когда двигатель выключен. Когда
двигатель включен, якорь поднимается вверх под действием силы притяжения обмотки возбуждения, вращая
шестерню.
87 -который перемещается по валу редуктора для зацепления с редуктором 8,8, тем самым обеспечивая
отсоединяемый механизм, который позволяет редуктору мгновенно отсоединяться от редуктора, как только
двигатель обесточен, без ожидания, пока редуктор передаст свою кинетическую энергию. Редуктор 88
снабжен возвратной пружиной 89, которая мгновенно возвращает его в исходное положение, упираясь в
соответствующий упор 90, как только якорь отсоединяется от него.
Подвижный элемент переключателя контактирует с элементом синхронизации 23 (21 или 22) через
контактный рычаг 91, который регулируемо закреплен на валу с низкой скоростью вращения.
92 Редуктор b-c может быть закреплен болтом или установочным винтом 93.
Введенное время b) синхронные таймеры можно отрегулировать, ослабив винт 9:3, который крепит
контактный рычаг 91 к валу шестерни D', и переместив рычаг в правильное положение, указанное
соответствующей шкалой 94 на шестерне.
Двигатель Timin_ имеет постоянную скорость, насколько это возможно определить, в значительном диапазоне
значений тока короткого замыкания и может работать при токе всего в три ампера. Однако при необходимости
максимальный ток, подаваемый на двигатель таймера трансформатором тока, может быть ограничен путем
проектирования трансформатора таким образом, чтобы он насыщался при необычно высоких токах короткого
замыкания.
Принцип работы реле можно кратко описать следующим образом:
Bv означает наличие сердечника винта и отводов на токовой катушке; натяжение этой катушки можно
регулировать таким образом, чтобы оно уравновешивало натяжение напряжения при коротком замыкании в
точке PX (рис. 2). В этих условиях контакты не могут быть замкнуты.
Если слева от PX происходит короткое замыкание, ток p111ll преодолевает сопротивление напряжения 70 и
замыкает контакты. Эти контакты соединены последовательно с контактами направляющего элемента, так что
выключатель не срабатывает, если поток мощности направлен не в нужном направлении. Если возникнет
проблема, 75 в точке 1! Если значение равно 0, первый элемент импеданса не может замкнуть свои контакты,
так как отношение E/I слишком велико. Однако второй импедансный элемент отрегулирован для компенсации
короткого замыкания в точке PY и, следовательно, работает с 80 помехами в точке 0. Срабатывание этого
элемента вызывает короткое замыкание синхронного таймера 21, который питается от трансформатора тока
2). Синхронный таймер замыкает свои контакты через 85 минут с определенной задержкой и срабатывает
автоматический выключатель.
Третий импедансный элемент регулируется для балансировки. Проблема в точке PZ. При возникновении
проблем, например, с напряжением V, этот третий импедансный элемент активирует второй
синхронизирующий таймер, который настроен на более длительную задержку по времени. Этот третий
элемент предусмотрен только для резервной защиты и способен вызвать срабатывание выключателя только
в случае отказа выключателя на уровне L2, поскольку в противном случае неисправность будет устранена, а
выключатель обесточен до того, как его контакты смогут замкнуться.
Следует отметить, что работа синхронных таймеров возможна только в том случае, если поток мощности
направлен в нужном направлении, поскольку для включения таймеров необходимо разомкнуть контакты
направляющего элемента.
Важно, чтобы описанное здесь реле 105 было снабжено потенциалом для импедансных элементов,
пропорциональным потенциалу высокого напряжения.
Соседние файлы в папке патенты