1.2. Требования к релейной защите
Селективность – способность отключать только поврежденный участок сети.
Рис.1.2.1
Основное условие для обеспечения надёжного электроснабжения потребителей.
Быстродействие – главное условие для сохранения устойчивости параллельной работы генераторов. Уменьшается время снижения напряжения у потребителей, повышается эффективность АПВ, уменьшается ущерб для оборудования.
Таблица 1.1
Номинальное напряжение, кВ |
Время действия релейной защиты, с |
300...500 |
0,1...0,12 |
110...220 |
0,15...0,3 |
6...10 |
1,5...3 |
Критерий – остаточное напряжение не менее 60 % от номинального. Кроме того, нужно учитывать и время срабатывания выключателей:
tоткл=tз+tв, (1.1)
где tз – время действия защиты,
tв – время отключения выключателя – 0,15...0,06 с.
Быстродействующей считается защита, имеющая диапазон срабатывания – 0,1...0,2 с, самые быстродействующие – 0,02...0,04 с.
В ряде случаев требование быстродействия является определяющим.
Быстродействующие защиты могут быть и неселективными, для исправления неселективности используется АПВ.
Чувствительность – для реагирования на отклонения от нормального режима.
Рис. 1.2.2
Резервирование следующего участка – важное требование. Если защита по принципу своего действия не работает за пределами основной зоны, ставят специальную резервную защиту.
Чувствительность защиты должна быть такой, чтобы она действовала при КЗ в конце установленной зоны действия в минимальном режиме системы.
Чувствительность защиты характеризуется коэффициентом чувствительности kч
, (1.2)
где Iк.мин – минимальный ток КЗ,
Iс.з – ток срабатывания защиты.
Надежность. Защита должна безотказно работать при КЗ в пределах установленной для неё зоны и не должна ложно срабатывать в режимах, при которых её работа не предусматривается.
8.Электромеханические реле. Принцип действия. Конструкция.
Электромеханические (ЭМ) реле.
По принципу действия электромеханические реле делятся на следующие виды:
1. Электромагнитные.
2. Индукционные.
3. Магнитоэлектрические.
Принцип действия и выполнения реле. (ЭМР)
Для построения электромагнитных реле обычно используют электромеханические системы:
1) с втягивающимся якорем;
2) с поворотным якорем;
3) с поперечным движением якоря.
Рассмотрим электромеханическую систему с поворотным якорем.
1. Магнитопровод.
2. Якорь, который поворачивается вокруг оси.
3. Неподвижная контактная система.
4. Подвижная контактная система.
5. Пружина.
6. Катушка.
7. Основание якоря.
При отсутствии тока в обмотке 6 якорь под действием пружины находится на некотором расстоянии от магнитопровода. Fпр – сила действия пружины. Имеется основание, которое не позволяет якорю удалится (7). При этом контакт реле разомкнут. При прохождении тока по обмотке реле магнитопровод становится электромагнитом и притягивает якорь.
Сила притяжения якоря.
где Wр – число витков обмотки реле;
l – длина магнитных линий;
K – коэффициент пропорциональности.
На величину электромагнитной силы можно воздействовать путем изменения тока в обмотке реле, изменением числа витков обмотки, регулирование воздушного зазора.
Реле сработает, если
F эм >F пр
Реле косвенного действия имеет контактную систему, которая состоит из неподвижной 3 и подвижной 4 частей. Подвижная часть связана с якорем реле. При повороте якоря контакты замыкаются.
Минимальное значение тока Iр, при котором якорь притягивается к электромагниту, называется током действия реле Iд.р.
Максимальный ток в обмотке реле, при котором оно переходит в начальное состояние называется током отпускания – I о.р.
Отношение тока отпускания к току действия характеризуется коэффициентом отпускания.
Срабатывание максимальных реле совпадает с действием и ток или напряжение действия соответственно называют током Iс.р. или напряжением Uс.р срабатывания реле. Ток и напряжение отпускания называют током Iв. р и напряжением Uв.р возврата реле, а коэффициент отпускания — коэффициентом возврата kв. Всегда kв. < 1. Для минимальных реле срабатывание совпадает с отпусканием. Напряжение срабатывания минимального реле равно напряжению отпускания, а напряжение возврата равно напряжению действия. Поэтому значение коэффициента возврата минимального реле напряжения равно обратному значению коэффициента возврата максимального реле и всегда больше единицы.
У электромеханических реле есть ряд неоспоримых преимуществ по отношению к полупроводниковым. Вот они:
Большой диапазон коммутируемых токов и напряжений от микроамперов и микровольт до амперов и вольт.
Низкое контактное сопротивление в замкнутом состоянии и высокое сопротивление изоляции в разомкнутом состоянии.
Хорошие характеристики передачи сигналов.
Устойчивость и надежность при эксплуатации в суровых условиях.
Стойкость к электромагнитным помехам.
Относительно низкая стоимость.