11.13. Погрешность срабатывания pc, обусловленная током iр

Реле сопротивления, выполняющие функции ДО, определя­ют зону действия ступеней ДЗ. Для обеспечения стабильно­сти этих зон к PC предъявляются требования точности работы. В идеальном PC Z_c.p = (U_Р/I_Р)_с.р должно равняться заданной уставке независимо от абсолютных значений U_Р и I_Р. Однако в действительности, вследствие ограниченной чувствительно­сти реагирующего органа и других элементов схемы, Z_c.p у всех видов PC зависит не только от уставки Z_у но и от абсолютных значений тока I_Р . Под его влиянием Z_c.p отклоняется от Z_у в сторону уменьшения. Возникает нежелательная погрешность Z в срабатывании реле, приводящая к сокращению его зоны действия. Рассмотрим характер зависимости Z_c.p = f(I_Р) на при­мере реле с круговой характеристикой, построенного на срав­нении абсолютных значений двух напряжений рабочего К_II_Р и тормозного К_UU_г (см. гл. 11). С учетом порога чувствительно­сти РО, характеризуемого напряжением U_п.ч, PC приходит в действие при рабочем напряжении |К_I I_Р| = |К_UU_Р|+ U_п.ч. Разделив это значение на К_UI_Р, получим

|Z_p| = |К_I /К_U| - |U_п.ч / К_UI_Р|. (11.29)

Наличие второго слагаемого в правой части (11.29), зави­сящей от тока I_Р, создает погрешность в работе PC

Z = Z_у -Z_c.р =. (11.30)

Из (11.29) и (11.30) следует, что основной причиной зависи­мости Z_c.p от I_Р, вызывающей погрешность в действии статиче­ских реле, является наличие порога чувствительности у РО, для преодоления которого на вход РО необходимо подать рабо­чее напряжение U_раб > U_п.ч . В электромеханических PC Z_c.p также зависит от тока I_Р из-за ограниченной чувствительности реле, обусловленной противодействием пружины и трением подвижной системы реле. Второй причиной, порождающей зависимость от тока, является нелинейность элементов схемы реле (полупроводниковых приборов, промежуточных трансфор­маторов и преобразователей и др.). Типичная характеристика Z_c.p =f(I_Р), построенная на основе (11.30) Z_c.p = Z_у, изображает­ся на рис. 11.38 прямой 1. Действительная характеристика пред­ставлена кривой 2. При Z_c.p = 0, имеющем место, когда U_Р = 0, PC срабатывает только при I_Р = I_с.р. При этом тормозное напря­жение К_UU_Р отсутствует и согласно (11.30) I_Р образует рабочее напряжение К_II_Р = К_I I_{с.р min}, необходимое для преодоления U_п.ч РО.

При малых токах I_Р, соизмеримых с I_{с.р min} погрешность всрабатывании реле Z = особенно велика,Z_c.p оказывается намного меньше Z_y, что приводит к резкому уменьшению зоны действия реле. По мере увеличения I_Р значение погреш­ности Z_I уменьшается и, начиная с некоторой точки (рис. 11.38), становится настолько малым, что им можно пре­небречь, считая, что Z_c.p= Z_y. При больших значениях I_Р воз­можно насыщение магнитопроводов промежуточных транс­форматоров и нелинейности выпрямителей, что снова вызовет увеличение Z_I и уменьшение Z_c.p.

Зависимость Z_c.p = f(I_Р), приведенная на рис. 11.38, характер­на и для других видов PC, поскольку все они имеют конечную чувствительность, определяемую значением U_п.ч. Кривая 2 на рис. 11.38 показывает, что каждое PC может работать с до­статочной точностью только в определенном диапазоне то­ков I_Р, особенно в начальной части кривой - в области малых токов. Принято, что для дистанционных органов погрешность Z_I не должна превышать 10% Z_y.

Из этого условия по кривой Z_c.p = f(I_Р), полученной опыт­ным или расчетным путем, для каждого типа реле определя­ются токи точной работы: в области малых токовойв области больших токов, при которых погрешностьZ_I рав­на 10%, а сопротивление срабатывания Z_c.p = 0,9Z_y.

В современных конструкциях ток точной работы в начальной части характеристики 17А. При выборе уставокPC необходимо проверять, что при повреждении в конце зоны дей­ствия токи КЗ I_{к min} , аI_{к max} . Если эти условия не будут выполняться, то погрешность реле превзойдет 10% и соответственно сократится зона действияPC.

Для уменьшения зависимости работы PC от тока I_Р и сниже­ния погрешности Z_I необходимо, как это следует из (11.30), повышать чувствительность реагирующего органа реле (уменьшая этим U_п.ч), увеличивать в возможных пределах коэффи­циент К_U при напряжении U_Р, принимать меры к уменьшению нелинейности элементов схемы.