41 Реле мощности и его характеристики.

Реле мощности имеет две обмотки: одна питается напряжением U_Р, а другая – током сетиI_P(рис.2.32,б). Взаимодействие токов, проходящих по обмоткам, создает электромагнитный момент, значение и знак которого зависят от напряженияU_Р, токаI_Pи угла сдвигаφ_Рмежду ними.

Чувствительность РНМ оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность называется мощностью срабатыванияи обозначаетсяS_С.Р.

Реле направления мощности выполняются мгновенными. Время срабатывания РНМ должно быть минимальным.

Конструкция и принципы действия индукционных реле мощности.Индукционные реле мощности выполняются с подвижной системой в виде цилиндрического ротора (рис.2.33,а). Реле имеет замкнутыйчетырехполюсныймагнитопровод1с выступающими внутрь полюсами. Между полюсами установлен стальной цилиндр (сердечник)2, повышающий магнитную проницаемость междуполюсного пространства. Алюминиевый цилиндр (ротор)3может поворачиваться в зазоре между стальным сердечником и полюсами. При повороте ротора3происходит замыкание контактов реле6.

Для возврата ротора и контактов в исходное положение предусматривается противодействующая пружина 7(рис.2.33,б).

Обмотка 4питается напряжениемU_Р = U_C/K_U, а обмотка5– токомI_P = I_C/K_I, гдеU_CиI_С– напряжение и ток сети (защищаемого элемента). ТокI_H = U_P/Z_Hв обмотке4создает магнитный потокФ_H(поляризующий).

ТокI_P, проходящий по обмотке5, создает магнитный потокФ_Т(рабочий).

На рис.2.34 изображена векторная диаграмма магнитных потоков Ф_HиФ_Т. За исходный для ее построения принимается вектор напряженияU_Р. ТокI_Hсдвинут по фазе относительно напряженияU_Рна угол α, а токI_P– на уголφ_Р.

Угол α определяется индуктивным и активным сопротивлением обмотки 4, питаемой напряжением, и называетсяуглом внутреннего сдвига реле.Уголφ_Рзависит от параметров сети и фаз подведенных к релеU_СиI_С.

Основные характеристики реле мощности.Мощность срабатывания. Наименьшая мощность на зажимах реле, при которой оно срабатывает, называется мощностью срабатыванияS_СР.

Зависимость мощности срабатывания от тока I_Ри углаφ_Рпринято оценивать характеристикой чувствительности и угловой характеристикой.

Характеристика чувствительностипредставляет собой зависимостьU_CP=f(I_Р) при неизменномφ_Р(рис.2.35),гдеU_CP– наименьшее напряжение, необходимое для действия реле (при данных значенияхI_Риφ_Р). Обычно характеристика снимается приφ_Р, равном углу максимальной чувствительности, т.е. для случая, когдаsin(α–φ_Р) = 1.

Угловая характеристикапредставляет собой зависимостьU_CP=f(I_Р) при неизменном значенииI_Р. На рис.2.36 показана характеристика для реле смешанного типа сα= + 45°. Угловая характеристика (рис.2.36,а) позволяет определить изменение чувствительности реле (характеризуемое величинойU_CP) при разных значениях углаφ_Р; минимальное значениеU_CPminи наиболее выгодную зону угловφ_Р, в пределах которойU_CPблизко кU_CPmin, при каких углахφ_Рменяется знак электромагнитного момента и пределы угловφ_Р, которым соответствуют положительные и отрицательные моменты